세포외부를 감쌌다 풀었다..보호막 현상 인위적 통제기술 개발

[이데일리 이승현 기자] 국내 과학자가 참여한 국제 공동연구진이 세포가 생존을 위해 일으키는 외부 보호막 현상을 인위적으로 형성했다 제거할 수 있는 기술을 개발했다.

한국과학기술원(KAIST) 화학과 최인성 교수와 이영훈 교수. KAIST 제공

한국과학기술원(KAIST)은 화학과 최인성 교수와 이영훈 교수가 호주 맬버른대 프랭크 카루소 교수와 함께 단일 세포를 나노미터 크기의 필름으로 코팅해 세포 생존을 유지하다 원하는 시간에 필름을 분해하는 기법을 개발했다고 18일 밝혔다.

세포피포화는 세포가 외부환경에 대응해 표면을 단단한 캡슐로 감싸는 것으로, 세포 안정도 유지와 세포분열 제어를 위해서도 중요하다. 기존 방법은 유기박막 혹은 유기박막을 주형으로 만든 무기물 캡슐을 이용하는데 이들은 잘 분해되지 않는 단점이 있다.

연구팀은 효모세포를 갖고 탄닌산 수용액과 철이온 수용액을 섞어 세포를 하나하나씩 금속-폴리페놀박막으로 감쌌다.

탄닌산은 세포친화도가 높아 철이온과 만나면 10초 안에 금속-폴리페놀박막을 만든다. 이 박막으로 감싼 세포들은 높은 생존율을 보였으며, 박막 형성시간이 짧은 덕분에 피포화 세포도 많이 얻을 수 있었다.

연구팀은 특히 금속-폴리페놀박막이 약산성에서 빠르게 분해되는 특성을 이용, 세포를 원하는 시간에 피포화 전 상태로 복구해 세포분열을 조절할 수 있음을 규명했다.

연구팀은 이 기술이 세포기반의 바이오센서와 세포 치료제, 바이오촉매 등에 활용될 수 있다고 소개했다.

최인성 교수는 “세포피포화 기술은 아직 걸음마 단계이지만 기술이 성숙하면 세포조작 기술의 응용가능성이 현실화될 것이다”며 “세포기반 응용분야에서 현실적으로 당면한 문제들을 해결할 맞춤형 대안이다”고 말했다.

미래창조과학부와 한국연구재단의 지원을 받은 이번 연구결과는 국제 학술지인 ‘앙게반테 케미’의 지난 10일자 속표지 논문으로 실렸다.

금속-폴리페놀박막을 이용한 세포피포화 모식도. KAIST 제공