한국과학기술원(KAIST·총장 이광형) 연구진이 바이오프린팅 기술로 36가지 종양 미세환경을 유체채널 내부에 모사해 12가지 실험 조건에 따른 항암제 효능을 동시에 평가하는 데 성공했다.
박제균 바이오 및 뇌공학과 교수팀이 기존 바이오프린팅 및 랩온어칩 기술 한계점을 극복하고 장점을 극대화해 복잡한 종양 미세환경의 랩온어칩을 개발, 약물 스크리닝 수행에 성공했다고 16일 밝혔다.
바이오프린팅은 조직이나 장기의 복잡한 형상·조성을 체외환경에서 재현할 수 있는 생체모사 기술인데, 생체모델 배양 환경 제어·분석이 어렵다. 반면 랩온어칩은 미세 유체채널 내 유체 제어 기술에 기반해 배양 환경의 정교한 제어와 다양한 분석 수행이 가능하다. 미세한 유체 통로 내부에 생체 환경을 모사하는 데 한계가 있었다.
KAIST 연구진은 바이오프린팅 기술로 서로 다른 조성으로 구성된 총 36개 종양 모델을 랩온어칩 내 형성한 후, 동일 소자 내에 12가지 실험 조건에 따른 항암제 효능을 평가하는데 성공했다.
이처럼 바이오프린팅-랩온어칩 통합기술을 활용해 모델 복잡성, 모델 수, 모델 처리량 등 다양한 변수를 고려한 체외 종양 모델을 제작할 수 있었고 더욱 신뢰성 있는 약물 평가를 수행할 수 있었다.
박제균 교수는 “향후 다양한 조직 및 장기 특성을 모사하고 생물학적 분석과 약물 효능 평가를 고효율로 수행할 수 있는 동물실험 대체용 차세대 체외 세포배양 및 분석 기술로 활용될 수 있을 것”이라고 말했다.
이기현 KAIST 바이오 및 뇌공학과 박사가 제1 저자로 참여한 이번 연구 결과는 국제 학술지 '어드밴스드 헬스케어 머티리얼즈'에 6월 3일자 온라인판에 게재됐다.
또 이번 논문은 와일리-VCH 출판사의 '핫 토픽: 종양과 암' 세션과 '핫 토픽: 미세유체공학' 세션에 동시 선정됐다. 한편 이번 연구는 한국연구재단 기초연구사업(중견연구) 지원을 받아 수행됐다.
김영준 기자 kyj85@etnews.com
