생명/의료

세계 첫 전자동 줄기세포 유도 배양 설비 검수에 통과

발행일 : 2018 / 05 / 21

2018년 5월 15일 오전, 중국재정부의 지원에 의해 중국과학원 광저우바이오의학건강연구원에서 담당한 국가중대과학연구장비개발 프로젝트 “전자동(full-automation) 줄기세포 유도 배양 설비”가 광저우에서 전면적인 검수에 통과되었다. 이는 세계 첫 자동화 무인 모니터링, 심층 신경망을 이용한 지능화 줄기세포 유도 배양 설비가 탄생하였음을 의미한다.

연구팀은 iPSC 기술, 줄기세포 유도 분화 기술 등 연구성과와 자동화기술을 결합시켜 4년간 연구를 거쳐 2종 핵심 기술을 포함한 8종 기술을 파악하고 다양한 혁신적 성과를 확보함과 아울러 세계 첫 줄기세포 자동화, 지능화 유도 배양 설비를 개발하였다. 해당 설비의 성공적 개발은 중국에서 첨단 생명과학 기기 장비를 거의 모두 유럽과 미국에서 수입하던 국면을 개변시켰고 세포 제작 분야의 첨단 과학연구 장비 선진성을 과시하였을 뿐만 아니라 세포 생산 원가 감소, 세포 제작 품질 향상 및 더욱 광범위한 임상 서비스에 장비 기초를 마련하였다.

자체 지식재산권을 보유하고 있는 해당 설비로 최초로 머신러닝(Machine learning) 및 인공지능 알고리즘을 논리적 결정(Logical decision)으로 하는 세포 재프로그래밍 운명의 자동화 유도를 구현하였으며 세포배양, 현미경 온라인 관찰, 액체 이동 교환, 알고리즘 식별, 세포 선택 및 설비 제어 관련 장비 기술을 구축하였고 iPSC 자동화 유도 배양, 증폭, 이미징, 액체 이동 교환, 세포 선발, 하위 분화 등 기능을 구현하였다.

해당 설비는 다기능 줄기세포 재프로그래밍 전과정 유도 연구에서 시작하여 전과정 자동화 세포배양 유도 기술 시스템을 구축하고 인공지능 머신러닝 보조 비파괴 무표지 분석 수단을 이용하여 세포극성 변화를 기반으로 하는 운명 조절 수학모델을 구축함으로써 세포 재프로그래밍 이론을 이용하여 줄기세포를 획득하는 분야에서 이론모델로 조립완제품을 제작하는 기술을 전면적으로 파악함과 아울러 재프로그래밍 다기능 줄기세포의 제작을 구현하였다.

해당 자동화 지능기술로 연간 24명의 GMP급 세포 제작을 구현할 수 있으므로 바이오 첨단제조에 상위 세포 근원의 장비 보장을 제공하였다. 화다(華大)유전자연구원, 화둥(華東)이공대학 등 기관에서 전자동 줄기세포 유도 배양 설비에 대한 테스트를 수행하여 해당 설비의 줄기세포 유도 배양 가능성을 입증하였다.