[스마트경제=복현명 기자] 강희민·김영근 고려대학교 신소재공학부 교수 연구팀이 임플란트 소재가 제시하는 리간드의 크기와 간격을 생체 내 분자 규모에서 제어해 세포의 부착과 분극화를 조절할 수 있는 나노조립체 시스템을 개발했다.
이번 연구는 국제학술지 Advanced Materials (Impact Factor: 30.849)에 제1저자 김유리 석박사통합과정생, 제1저자 구명석 석박사통합과정생, 교신저자 김영근 교수, 교신저자 강희민 교수의 저자 순서로 4월 27일 게재됐다.
해당 연구는 과학기술정보통신부·한국연구재단이 추진하는 신진 연구자지원사업, 중견연구자지원사업의 지원으로 수행됐다.
세포외 기질에 있는 단백질들은 세포를 모집하거나 세포가 부착되는 정도를 조절하는 역할을 한다. 이러한 단백질 중에 RGD 리간드를 갖는 파이브로넥틴은 특히 대식세포가 염증 반응을 나타내는 M1 분극화, 재생 반응을 나타내는 M2 분극화를 조절할 수 있기에 재생 의학, 공학 분야에서 주목받고 있다.
연구팀은 다양한 액상환원법을 이용해 산화철 나노입자, 금 나노입자를 제조하고 두 소재를 복합화한 산화철-금 나노조립체를 개발했으며 신축성 폴리머 링커를 이용해 임플란트 소재에 나노조립체를 부착해 대식세포의 부착과 분극화를 제어할 수 있는 시스템을 개발했다.
나노조립체의 구성성분인 금 나노입자는 씨앗-매개 성장법을 이용해 크기와 간격을 조절할 수 있었으며 금 나노입자에는 RGD 리간드가 코팅돼 결과적으로 리간드의 크기와 간격을 파이브로넥틴과 인테그린과 같은 생체 내 분자 규모에서 조절했고 그것이 대식세포의 접착과 분극화에 미치는 영향을 확인할 수 있었다.
또한 외부 자기장으로 임플란트 소재와 신축성 링커로 연결된 나노조립체의 거동을 조절해 재생성 면역 반응을 촉진할 수 있어 생체 내 대식세포의 정밀 제어 가능성을 검증한 데 의의가 있으며 맞춤형 환자 치료의 상용화 가능성을 제시했다.
복현명 기자 hmbok@dailysmart.co.kr
