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상하이해양대학교, 새로운 체외 혈관모델 발명
  • 등록일2016.06.08
  • 조회수143


최근, 상하이(上海)해양대학교 연구팀은 구조 및 기능 면에서 인체 내 혈관을 시뮬레이션 할 수 있는 체외 혈관모델을 발명하였다. 동 모델은 체외 기관 칩(in vitro organ chip)에 각 기관조직을 연결시킬 수 있어 약물선별 및 알레르기원 테스트에 더욱 유리하게 되었다. 해당 연구성과는 생물화학기술 분야의 권위적 학술지인 “Lab on a Chip”에 표지 문장으로 발표되었다.

기관 칩은 인체의 다양한 조직 및 기관을 소형화 혹은 마이크로화한 후 마이크로 유체시스템을 통하여 연결시킬 수 있으므로 체외에서 체내 각 생물학 및 생리학과 대응되는 파라미터를 연구하는데 편의한 실험플랫폼이다. 기존 체외 혈관모델은 모듈화 칩을 기반으로 사용하는데 체적이 비교적 크기에 체내 혈관구조를 시뮬레이션 할 수 없다.

이에 대비해 상하이해양대학교 장웨이쟈(張煒佳) 교수 및 미국 하버드 의과대학(Harvard Medical School, Boston, USA), 브리검 여성병원(Brigham and Women's Hospital) 장위(張宇) 강사와 Ali Khademhosseini 교수가 이끄는 연구팀은 해당 체외 모델을 인체 혈관과 유사한 관상 구조로 제조함으로써 생물학적 활성을 보유시켜 구조 및 기능에 대한 이중 시뮬레이션을 진행할 수 있는 새로운 디자인방안을 제안하였다.

상기 관점을 토대로, 연구팀은 폴리디메틸실록산 기반 탄성재료를 이용하여 직경, 파이프 두께 및 역학적 성능이 다양한 일련의 관상구조를 제조하여 인체 내 다양한 물리적 파라미터를 갖고 있는 각종 혈관에 사용하였다. 해당 탄성재료는 산소기체에 대한 투과성을 갖고 있으므로 해당 혈관모델은 산소기체를 수송할 수 있다. 아울러 연구팀은 해당 혈관모델 내벽에 한 층의 혈관 내피세포를 배양하여 인체혈관의 생물학적 기능을 시뮬레이션 하였으며 또한 다양한 항암 및 심혈관약물에 대한 생물학적 반응을 입증하였다.

해당 혈관모델을 단독적인 혈관모델로 사용하여 약물선별을 진행할 수 있을 뿐만 아니라 동일한 플랫폼의 다른 기관 칩과 연결시킬 수 있으므로 인체 기관구조에 대한 고차원 시뮬레이션 목적을 이룰 수 있다.

정보출처 : http://www.most.gov.cn/gnwkjdt/201606/t20160606_125983.htm