[대한민국 과학자]김근형 성균관대 교수

손상된 인체 조직을 재생하는 `세포 담체`에 적용된 선택적 플라즈마 표면 에칭 기법이 국내 연구팀에 의해 개발돼 화제다. 최근 영국 왕립화학회에서 발간하는 바이오 의료·소재분야 학술지인 `저널 오브 매테리얼스 케미스트리 B` 표지 논문 저자인 김근형 성균관대 바이오메카트로닉스학과 교수가 주인공이다. `조직 재생용 나노 패턴을 갖는 폴리카프로락톤 나노파이버와 3차원 격자구조 세포담체의 제조 및 특성`이라는 논문은 생체 조직 재생에 획기적인 연구 기반을 닦았다는 평가다.

나노 파이버는 나노 섬유로 불리며 수십에서 수백 나노미터에 불과한 초극세사실로 인공피부, 의료용 붕대, 필터 등에 활용된다. 부피에 비해 표면적이 매우 넓다. 피부·내골 등 생체조직과 흡사해 체내 이식용 세포담체로 많이 사용된다.

김 교수 연구팀이 개발한 세포담체는 고분자 용액에 전기장을 가해 나노 크기 파이버를 제작하는 공정인 전기유체공정을 활용했다. 나노파이버에 플라즈마와 양극 산화 알루미늄 기판(AAO)을 이용한 선택적 에칭기법을 사용해 제작됐다. 플라즈마 에칭기법은 기존의 높은 온도 상승으로 인한 재료 표면 손상과 새겨지는 나노패턴 크기의 조절이 어려운 점을 개선한 새로운 개념의 선택적·집중적 에칭기법으로, 기존 나노패터닝 기법에 비해 효율적인 방법으로 표면 패터닝을 구현할 수 있게 된 것이다.

연구를 통해 표면이 개질된 나노파이버는 인체조직을 재생하는 세포담체로써 적용되었으며, 인체 결손부위의 조직을 재생하는데 필요한 세포친화적 환경을 제공함으로써 뼈와 연골세포의 증식률과 분화율이 증가하는 결과를 얻었다. 김 교수는 “연구성과는 기존 조직공학에서 사용되는 세포담체 제작 기술을 한 단계 개선한 바이오 소재 제작 기법으로 앞으로 피부·연골·뼈·고막 등 다양한 조직재생에 적용이 가능할 것”이라 예상했다.

권동준기자 djkwon@etnews.com