KAIST, 신경세포 안정적 배양 가능한 플랫폼 개발

[헤럴드경제=박세환 기자] 한국과학기술원(KAISTㆍ총장 강성모)은 전상용 생명과학과 교수와 임성갑 생명화학공학과 교수 공동 연구팀이 신경세포를 장기적, 안정적으로 배양할 수 있는 아세틸콜린 유사 고분자 박막 소재를 개발했다고 17일 밝혔다.

특히 이 연구는 KAIST의 ‘학부생 연구 참여 프로그램(URP)’을 통해 유승윤 학부생이 참여해 더욱 큰 의미를 갖는다. 유승윤 학부생을 포함해 백지응 박사과정, 최민석 박사가 공동 1저자로 참여한 이번 연구 성과는 나노분야 학술지 ‘에이시에스 나노(ACS Nano)’ 10월 28일자 온라인 판에 게재됐다.

[사진설명=신경전달물질 유사 작용기를 도입한 표면 형성 과정.]

신경세포는 알츠하이머, 파킨슨병, 헌팅턴병 등의 신경퇴행성 질환 및 신경 기반 바이오센서 등 전반적인 신경관련 응용연구에 꼭 필요한 요소이다.

대부분의 신경 질환이 노인성, 퇴행성이기 때문에 신경세포가 오래됐을 때 어떤 현상이 발생하는지 관찰할 수 있어야 한다. 하지만 신경세포는 장기 배양이 어려워 퇴행 상태가 되기 전에 세포가 죽게 돼 관찰이 어려웠다.

연구팀은 문제 해결을 위해 ‘개시제를 이용한 화학 기상 증착법(iCVD)을 이용했다. iCVD는 기체 상태의 반응물을 이용해 고분자를 박막 형태로 합성하는 방법으로, 기존 세포 배양 기판 위에 손쉽게 얇고 안정적인 박막을 형성시킬 수 있다.

연구팀은 이런 기체상 공정의 장점을 이용해 신경세포를 장기적으로 배양할 수 있는 기능을 가진 공중합체 고분자 박막을 합성하는 데 성공했다. 새로 합성된 이 고분자 박막은 신경전달물질로 알려진 아세틸콜린과 유사한 물질로 이뤄져 있다.

연구팀은 “신경세포를 장기적으로 배양할 수 있는 이 기술은 향후 신경세포를 이용한 바이오센서와 신경세포 칩 개발의 핵심 소재로 활용될 것”이라며 “다양한 신경 관련 질병의 원리를 이해할 수 있는 역할을 할 것으로 기대된다”고 말했다.

이번 연구는 한국보건산업진흥원과 한국연구재단의 지원을 받아 수행됐다.

박세환 [email protected]

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