표준연이 개발한 간 오가노이드 부유 배양법
오가노이드는 인체 줄기세포를 시험관에서 키워 만드는 장기 유사체다. 인체 모사도가 높아 동물실험을 대체할 차세대 독성평가 수단으로 주목받고 있지만 배양법의 한계로 표준화가 어렵다는 단점이 있다.
이 방식은 형성된 세포외기질 돔의 중간과 가장자리 두께가 달라 산소 공급의 불균형이 생기므로 오가노이드가 균일한 크기로 자라지 않고 돔 안에서 비누방울처럼 뭉쳐져 분할이 힘들다. 특히 나노물질이 돔 안으로 통과하지 못해 오가노이드에 미치는 영향을 정확하게 확인할 수 없다는 점이 가장 큰 문제다.
실제 산업 현장에서는 최대 1000여 개의 용기에 세포를 분할 후 동시에 나노물질에 대한 반응을 테스트하는 고속대량스크리닝 기법이 쓰이므로 균일한 제조와 분할이 필수적이다.
또 다른 큰 장점은 기존 배양법과 달리 고형화된 세포외기질 돔이 없어 나노물질이 오가노이드까지 쉽게 도달한다는 점이다. 현재 산업 현장에서 사용되는 2차원 세포모델과 동일한 수준의 나노물질 투과도를 갖췄다. 오가노이드 내 나노물질의 침투 여부를 확인할 수 있는 배양법을 개발한 것은 이번이 세계 최초다.
백아름 선임연구원이 오가노이드를 96웰 플레이트에 분할하여 담고 있다
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간 독성물질인 산화아연 나노입자(ZnO NPs)와 독성이 없는 금나노입자(AuNPs)를 처리해 비교한 결과 기존 배양법과 달리 각 물질의 독성 여부가 정확히 관찰됐다.
백아름 표준연 선임연구원은 "이번 성과를 바탕으로 오가노이드를 활용한 나노물질 및 나노의약품 안전성 표준 평가절차를 확립해 국내 나노산업 발전에 기여할 것"이라고 밝혔다.
이번 성과는 오가노이드를 활용한 나노물질 및 나노의약품의 신속하고 정확한 안전성 평가를 가능하게 해, 식품·의약품·화장품·에너지·반도체 등 다양한 전략 기술 분야에서 나노물질의 안전한 사용에 기여할 전망이다.
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