포스텍 연구팀, 체외 세포 배양 플랫폼 공정 개발

체외 조직이나 장기 모델 만드는 데 기여

오른쪽부터 포스텍 김동성 교수, 석사과정 류준열 씨, 통합과정 윤재승 씨. 포스텍 제공

포스텍(포항공대) 기계공학과 김동성 교수, 석사과정 류준열, 통합과정 윤재승 연구팀은 생체 기저막을 모사한 나노섬유 멤브레인이 결합된 미세유체 칩의 생산효율을 안정적이고 획기적으로 높일 수 있는 공정을 개발했다.

연구 결과는 국제학술지 '미국화학회 매크로 레터스' 표지논문에 선정됐다.

미세유체 칩은 액체가 흐르는 직경이 매우 가는 관이다. 미세유체 칩 기술은 생체적합성이 높아 체외 조직이나 장기 모델을 만드는 데 필요한 세포를 배양하는 플랫폼으로 주목받고 있다.

나노섬유 멤브레인은 수십~수백 나노미터 직경의 나노섬유로 이루어진 얇은 반투과성 막으로 에너지 분야에서 고효율 필터로 활용되고 있다.

하지만 나노섬유 멤브레인은 약한 기계적 강성과 복잡한 표면 구조 때문에 미세유체 칩과 결합하기가 쉽지 않다.

이에 연구팀은 나노섬유 멤브레인과 미세유체 칩 제작 재료인 폴리디메틸실록산을 결합시킨 뒤 기능층을 적용하는 것으로 제작 공정을 간편화했다. 기능층은 전기방사 효율을 높이고 결합되는 칩의 표면을 매끄럽게 해 견고한 결합을 가능케 한다.

연구팀이 개발한 미세유체 칩은 기존 제작공정에 비해 4배 이상 향상된 생산효율을 보였고, 인간 피부각질 세포 배양에서도 7일간 95% 이상 세포가 생존하는 것으로 나타냈다.

김동성 포스텍 교수는 "간단한 공정을 통해 견고한 나노섬유 멤브레인이 결합된 미세유체 칩을 만들어 내면서 앞으로 초정밀 체외 세포 배양 플랫폼이 대량 생산될 수 있는 길이 열렸다"고 설명했다.