심근세포 관찰 및 임상에 큰 변화 기대

[초이스경제 진매화 기자] 중국에서 첫 번째 변색 '심장칩'이 개발돼 주목받고 있다. 사이즈는 1위안 동전 크기와 비슷하다. 이를 이용하면 심근세포를 심도있게 관찰할 수 있게 될 전망이다. 또한 이 칩이 상용화될 경우 임상실험에서 커다란 경제적 효과도 기대된다.

4일 중국 과학기술일보가 이 같은 소식을 전했다.

보도에 의하면 1위안 동전크기만한 '심장칩'에 약물을 주입하면 색상 변화가 일어나 연구자들의 심근세포 박동상황 관찰에 도움을 줄 수 있고 시약효과도 확인할 수 있다. 며칠 전 동남대학(东南大学)의 조우웬진(赵远锦) 교수가 이끄는 과제연구팀이 미생물 가시화 기능을 가진 '심장칩'을 연구 개발했는데 이는 세계 최초의 연구성과로 꼽힌다.

‘기관칩’은 마이크로유체칩(microfluidics)에 바이오닉(bionic)으로 미기관을 만들어 생물체를 대체하는 것으로 임상실험의 효과에 도달할 수 있는데 더욱 경제적이고 효과적이며 상처나 훼손이 발생하지 않는다. 2000년부터 ‘기관칩’이 발전하기 시작했고 기술핵심특허는 줄곧 미국에서 통제하고 있었다.

카멜레온세포의 구조색상 제어로부터 영감을 얻은 과제연구팀은 표면에 미세한 홈이 있고 탄성이 있는 일종의 히드로겔 박막(얇은 막)을 개발했다. 즉 ‘생체구조색소재료’라는 것이다. 젤리의 질감에 오색찬란한 탄성박막의 내부는 일련의 미세한 구멍구조로 되어있다. 마이크로유체기술을 이용하여 생체심근세포의 배양액을 이런 특수한 박막으로 덮여있는 ‘칩’에  주입하면 심근세포의 확장과 수축에 의해 탄성을 가진 히드로겔 박막은 동일한 체적이나 형태변화를 일으키게 된다. 겔 내부의 결정체배열의 변화로 반사광 사이의 간섭효과도 더불어 개변되면서 심근세포는 부동한 색상을 통해 직관적으로 체현된다. 약물이 ‘칩’에 진입하면 심근세포는 ‘반응’을 일으키고 박막도 따라서 변화를 일으키며 색상도 더불어 변하게 되는데 이로서 이 약의 효과를 확정할 수 있다.

조우웬진은 “‘심장칩’이 생산에 투입되면 칩 하나의 코스트는 200위안에 지나지 않는다”면서 “과제연구팀은 개체의 ‘심장칩’을 제조할 계획”이라고 밝혔다. 이어 “‘폐칩’, ‘신장칩’ 등을 지속적으로 연구 개발하여 완전한 ‘인체칩’ 구조를 형성하고 자체피드백 기능을 가진 다이나믹 로봇을 만들 예정”이라고 덧붙였다. 또한 “이 연구 성과는 이미 며칠 전 국제학술지인 '사이언스 로보틱스(Science Robotics)'에 발표되었다”고 전했다.

 

 

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