나노기술 및 정책 정보

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인천대학교 생명공학전공 이원종 교수 연구팀은 기저귀 소재를 이용한 생체 나노 입자인 엑소좀 초간단 농축 기술을 개발함.

엑소좀(Exosome)은 세포밖소포체(Extracellular vesicle)의 일종으로 세포로부터 분비되는 50에서 150 나노 미터 크기의 생체 입자이며, 암, 면역질환, 신경퇴행성질환 등 난치병에 대한 조기 진단 및 치료를 위한 열쇠로 최근 과학자들 사이에서 폭발적 관심을 받아 왔음.

하지만, 이들을 활용하기 위해서는 효율적인 분리 방법이 필요한데, 엑소좀의 매우 작은 크기로 인해 시료 내에서 분리하는 것이 어렵고, 현존하는 일반적 농축 방법 역시 많은 비용과 시간, 노동력이 소요됨.

인천대학교 생명공학전공 이원종 교수 연구팀은 기저귀 원료로 널리 쓰이는 고흡수성 수지(Super absorbent polymer)를 이용하여 이 문제를 해결하였음. 고흡수성 수지는 시료에서 물 분자와 같이 수 나노 미터 크기의 분자들은 흡수할 수 있지만, 이보다 큰 입자들은 흡수하지 못하는 성질이 있음.

따라서, 50에서 150 나노 미터 크기의 엑소좀은 고흡수성 수지에 흡수 되지 않은 채로 시료 내에서 빠르게 농축될 수 있음을 본 연구를 통해 규명하였음.

이번 신개념 농축법 개발로 작은 크기로 인해 다루기가 까다로운 엑소좀 농축을 짧은 시간 내 효율적으로 수행할 수 있게 됐고, 단일 공정 무동력 엑소좀 농축 키트 등의 개발이 가능해졌음.

특히, 엑소좀은 새로운 의약품, 화장품 소재로서 각광 받고 있는 재료로서 본 방법을 통해 보다 쉽고 저비용의 엑소좀 대량 생산이 가능해졌음.

같은 원리를 이용하여 엑소좀 바이오마커 검출을 통한 액체생검 질병 진단에도 활용할 수 있을 것으로 기대됨.

이원종 교수는 “이번 연구결과를 통해, 최근 질병 진단과 치료에 차세대 소재로 많이 연구되는 엑소좀을 보다 효과적으로 다룰 수 있는 발판이 마련된 것”이라고 밝힘.

이번 연구는 한국기초과학지원연구원 김정아 박사팀과 공동연구로 진행되었으며, 지난달 23일 국제 저명 저널인 Journal of Extracellular Vesicles (IF=14.976)에 온라인 게재(논문명: Single-step equipment-free extracellular vesicle concentration using super absorbent polymer beads) 되었음. 한국연구재단의 선도연구센터와 중견연구 지원사업의 일환으로 수행됐으며, 제1저자로 인천대학교 양희철, 함유민 학생이 참여함.