College Of Engineering
서울공대 이야기

생체모방 인공심장조직 개발

2009.12.17 01:05

lee496 조회 수:6430

김덕호 연구원(사진왼쪽)과 서갑양 교수(오른쪽)
 
생체모방 인공심장조직 개발
- 생체모방 심장칩 (heart on a chip)으로 심장조직 기능 제어 가능 -
 
  스스로 쉬지않고 열심히 일하는 심장, 아무 불평없이 평생 뛰고있는 심장은 참으로 고마운 존재이다. 한 사람의 일생동안 심장은 39억번 이상 (하루 평균 100,000 회) 의 박동을 하며 하루 평균 7,500 리터 정도의 혈액을 뿜어낸다고 한다. 근래 심장질환으로 병원을 찾는 사람들을 주변에서 심심찮게 볼 수 있는데 심장질환은 현재 선진국 사망원인 1위, 우리나라의 질병으로 인한 사망자수 중 암에 이어 두 번째로 많다.
  많은 연구자들이 수 십년 전부터 사람의 심장을 대체할 수 있는 완전한 인공심장을 개발하기 위해 노력해 왔지만 아직 갈 길은 멀다. 최근 우리나라 연구원이 완전한 인공 심장조직 개발에 한 발 다가서는 의미있는 연구결과를 권위 있는 국제학술지인 ‘美과학원회보 (PNAS)’ 온라인판에 게재하여 주목을 받고 있다.
  在美 과학자인 김덕호 연구원 (35, 사진)은 나노바이오 및 의생명공학기술을 결합하여 심장질환 치료 및 재생 연구에 응용가능한 생체모방 인공 심장조직을 개발하였다. 또, 우리 몸 속의 심장 내에 존재하는 나노섬유다발 구조를 모사하여 심장조직의 자기형성, 근수축 및 전기생리기능이 어떻게 나노수준에서 제어, 결정되는지를 밝혔다.
  이 연구는 김덕호 연구원이 소속된 미국 존스홉킨스 의과대학 의생명공학연구팀과 서울대학교의 서갑양 (38, 사진) 교수 연구팀에 의해 공동으로 진행되었다.
 
  연구팀은 심장조직 내 나노섬유다발 구조를 모사한 나노지지체를 제작하여 천연 심장근육과 유사한 근수축, 전기생리 기능 응답성을 가지는 인공 심장조직을 개발하였다. 또한 개발된 심장조직의 여러 기능이 나노미터 (nm=10억분의 1 m) 수준의 미세한 지지체 구조인자 변화에 민감하게 제어될 수 있음을 최초로 밝혔다.
  김 연구원은 "기존의 배양 접시 (Petri dish) 에서 자란 심장 근육 세포는 실제 생명체의 심장과 생리적인 특성에 상당한 차이를 보여서 심장질환 연구모델로 사용하는데 한계가 있었다." 며, “이는 생체심장조직 내 미세한 나노물리구조 환경인자를 세포배양조건에서 고려하지 않은 결과에서 기인한다는 가설에서 연구가 출발되었다”고 말했다.
  연구팀은 개발한 인공 심장조직을 이용하여 심장 질환에 대한 새로운 치료법이나 진단 테스트 개발에 활용될 수 있을 것으로 기대하고 있다. 개발된 나노지지체는 미국식품의약안정청 (FDA) 에서 승인한 폴리에틸렌 글리콜 재료를 사용하여 필요 시 인체이식이 가능하며, 관련 미국특허가 출원된 상태이다. 한편 심장근육의 비등방성 근수축을 모사한 구동기 및 생체모방로봇 개발 등에도 응용될 수 있다는 전망이다.
  이 논문의 제1 저자인 김 연구원은 POSTECH 기계공학과에서 학부, 서울대 기계항공공학부에서 석사과정을 마치고 한국과학기술연구원 (KIST) 연구원을 거쳐 2005년부터 존스홉킨스의과대학 의생명공학과 박사과정에 재학 중이다. 또한 서갑양 교수는 서울대 기계항공공학부에서 나노바이오 및 생체모방 분야를 연구하고 있으며 최근에는 게코 도마뱀의 발을 응용한 ‘건식 접착 소재’를 개발하여 이를 상품화하는 중이다.
번호 제목 글쓴이 날짜 조회 수
704 세상에서 제일 작은 도자기를 만드는 기술, 네이처에 소개- 서울대 공대 김호영 교수 file lee496 2010.06.10 6297
703 서울대학교 학부교육 심포지움 file lee496 2010.06.10 5650
702 서울대학교 공과대학 역사홍보관 개관식 file lee496 2010.06.10 6213
701 정석규 이사장, 서울대에서 명예공학박사학위 받아 file lee496 2010.05.11 5766
700 제3회 학부모 초청행사 lee496 2010.05.11 5854
699 제2회 공과대학 UCC공모전 시상식 lee496 2010.05.11 5453
698 솔리드웍스, 서울대공대에 설계소프트웨어 라이선스 지원 lee496 2010.05.11 4962
697 금속 특성 측정 장비 개발한 권동일 서울대 교수 zpirate 2010.04.06 5983
696 컴퓨터공학부 민상렬교수님 2010년도 한국공학한림원 '젊은 공학인상' 수상 icap21 2010.03.31 11462
695 한일 첨단 공학기술 교류의 장, 해동일본기술정보센터 개관 lee496 2010.03.08 6526
694 서울대 권동일 교수팀 '계장화 압입기술' ISO 표준 채택 effort31 2010.02.22 8759
693 권동일 교수, 세계표준의 날 국가유공자 홍조근정훈장 수상 effort31 2010.02.22 5874
692 유용한 사이트 [1] icap21 2010.02.16 6433
691 제5회 국제청소년과학캠프 개최 협약 체결 lee496 2010.01.06 7470
690 국제 포스터 경진대회 개최- International Research Poster Competition - lee496 2010.01.06 6123
689 생체 신장 모사 칩 개발 신장칩 (Kidney on a chip)으로 생체외 환경에서 신장 기능 연구 가능 lee496 2010.01.06 10826
688 김승조 교수, ‘미국항공우주학회 펠로’ 선정 lee496 2009.12.17 7262
687 인텔, 서울대공대에 강의 개설 lee496 2009.12.17 6033
» 생체모방 인공심장조직 개발 lee496 2009.12.17 6430
685 해동학술관 건립기공식 열려- 김정식 해동과학문화재단 이사장, 35억 기부 - lee496 2009.12.17 10670
Login
College of Engineering Seoul National University
XE Login