울산과학기술원(UNIST)은 이 대학 생명과학부 김정범 교수(막스플랑크 파트너그룹장, 한스쉘러줄기세포연구센터장)가 이끈 연구진이 그래핀을 이용해 지지세포 없이(Feeder-free) 인간 역분화줄기세포를 배양하는 방법을 세계 최초로 발표했다고 16일 밝혔다. 이번 연구는 UNIST 신소재공학부의 권순용 교수팀과 공동으로 진행했다.
UNIST에 따르면 김정범 교수팀은 그래핀 기반의 지지체에 줄기세포를 배양하는 방법을 개발해 기존의 한계를 극복했다. 그래핀 표면에 나노 단위의 마루(Ridge)가 생기도록 합성하고 친수성을 띠도록 제작함으로써 세포 부착과 성장에 좋은 여건을 만들어준 것이다.
제1저자로 참여한 이현아, 남동규 UNIST 석·박사통합과정 연구원은 “그래핀 표면이 울퉁불퉁하게 형성되므로 세포가 잘 부착할 수 있는 지지체가 확보된다”며 “물을 잘 함유할 수 있는 성질도 갖게 돼 세포 배양에 유리하다”고 설명했다.
그래핀은 탄소 원자가 평면 형태의 얇은 막 구조를 이룬 나노물질이다. 이 물질의 생리화학적 특성을 이용해 세포성장과 분화를 조절하는 세포 지지체로 응용하는 연구는 있었다. 하지만 인간 역분화줄기세포로 유지하면서 배양에 적용해 성공한 것은 이번이 처음이다. 이번에 개발한 그래핀 지지체 제작은 간단하고 저렴하다.
김정범 교수는 “동물에서 유래하지 않은 소재인 그래핀에 줄기세포를 배양하게 됨으로써 기존 배양법이 가진 동물유래 물질로 인한 치명적인 감염을 방지할 수 있게 됐다”며 “이 기술을 이용하면 향후 임상등급 줄기세포 대량생산이 가능해져 재생의학 분야 발전에 크게 기여할 것”이라고 평가했다. 그는 이어 “이번 연구로 UNIST는 그래핀을 단독으로 사용하면서 최적의 배양조건을 개발해 임상에 안전하게 적용할 수 있는 줄기세포주를 확보할 기술을 얻었다”며 “새로 개발한 그래핀 배양 시스템은 향후 조직공학, 줄기세포 등 바이오기술과 신소재 분야의 융합 기술 개발에 새로운 가능성과 활력을 제공할 것”이라고 덧붙였다.
/울산=장지승기자 jjs@sed.co.kr
