- 장기칩기술 최적 약물 전달체 발굴
![]() |
이번 연구를 수행한 UNIST 연구진. 김경하(아래줄 왼쪽부터 시계방향) 연구원, 주진명 교수, 권태준 교수, 조나단 사바테 연구원, 최정원 연구원, 박태은 교수.[UNIST 제공] |
[헤럴드경제=구본혁 기자] 약물치료 효과를 극대화하려면 장기(臟器)와 혈관의 생체환경에 최적화된 약물 전달 기술이 필요하다. 국내 연구진이 '장기칩(Organ on a Chip)' 기술을 이용해 약물 전달 효율을 극대화하는 방법을 내놓았다.
울산과학기술원(UNIST) 바이오메디컬공학과 박태은‧권태준 교수 연구팀은 쥐의 생체 세포를 배양해 혈액-뇌 장벽(Blood-brain barrier, BBB)을 재현한 장기칩이 치료 약물의 투과율을 높일 수 있음을 입증했다. 장기의 생리적 특징을 더 정확하게 나타내는 세포 기반 파지 디스플레이(phage display) 스크리닝 방법을 이용한 것이다.
손가락 두 마디 크기의 장기칩으로 혈액-뇌 장벽을 모사한 결과, 기존의 트랜스웰 모델보다 훨씬 뛰어난 뇌혈관 투과 효율을 보였다. 연구팀은 장기칩 기술이 간, 신장, 폐 등 다양한 장기에 특화된 표적치료제 개발에도 기여할 것으로 기대하고 있다.
![]() |
전통적인 트랜스웰(BBB Transwell)과 미세유체 장기칩(BBB Chip) 기반 파지디스플레이 스크리닝을 비교한 모식도. BBB Transwell에 비해 BBB Chip에서 스크리닝한 BBB 셔틀이 생체에서 우수한 BBB 투과기능을 보임. [UNIST 제공] |
이러한 성과는 장기칩 내부의 혈액이 혈관 벽을 따라 이동할 때 마찰력과 유사한 전단응력이 발생했기 때문에 가능했다. 덕분에 혈관 표면에 있는 당질층(Glycocalyx)의 구조와 기능이 정확하게 재현되었다. 결국 장기칩은 생체환경을 효과적으로 모사하여 유효한 약물 전달 펩타이드(단백질)를 발견하는 데 성공했다.
최정원 연구원은 “장기칩 기술이 생체 환경을 밀접하게 모방하여 표적 기능을 가진 약물 전달체를 발견하는 데 강력한 도구로 활용될 수 있음을 보여준다”고 말했다.
이번 연구결과는 국제학술지 ‘ACS NANO’에 5월 22일자 게재됐다.
nbgkoo@heraldcorp.com