(대전＝연합뉴스) 김준호 기자 = 한국과학기술원(KAIST)은 약물로 인한 근육 손상이 신장 손상으로 이어지는 과정을 실험실에서 재현할 수 있는 바이오 미세유체시스템(아주 작은 칩 위에서 인체 장기 환경을 구현한 장치)을 개발했다고 5일 밝혔다.
연구팀은 실제 인체 환경과 유사한 조건을 구현하기 위해 입체적으로 구현한 근육 조직과 근위세뇨관 상피세포(신장에서 핵심 역할을 하는 세포)를 하나의 작은 칩 위에서 연결할 수 있는 구조를 개발했다.
이 시스템은 필요에 따라 장기 조직을 연결하거나 다시 분리할 수 있는 플러그-앤-소켓 방식의 모듈형 미세유체 칩이다. 작은 칩 위에서 실제 사람의 장기처럼 세포와 조직을 배양하고 서로 영향을 주고받도록 설계됐다.
이 장치에서는 근육과 신장 조직을 각각 가장 적합한 조건에서 따로 배양한 뒤 실험이 필요한 시점에만 연결해 장기 간 상호작용을 유도할 수 있다.
실험이 끝난 후에는 두 조직을 다시 분리해 각각의 변화를 독립적으로 분석할 수 있으며, 손상된 근육에서 나온 독성 물질이 신장에 미치는 영향을 수치로 확인할 수 있다는 점이 특징이다.
이번 연구에는 기계공학과 전성윤·심기동 교수팀, 분당서울대학교병원 김세중 교수 등이 참여했다.
전성윤 교수는 "근육과 신장을 동시에 연결·분리할 수 있는 모듈형(조립형) 장기칩을 활용해 약물 유발 근육 손상이 신장 손상으로 이어지는 인체 장기 간 연쇄 반응을 실험실에서 처음으로 정밀 재현했다"며 "앞으로 약물 부작용을 사전에 예측하고, 개인별 맞춤형 약물 안전성 평가로까지 확장할 수 있을 것"이라고 말했다.
연구 결과는 국제학술지 '어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈'에 지난해 11월 게재됐다.
kjunho@yna.co.kr
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