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| 유전자 전달과 마찰전기 발전소자를 이용한 생체 내 신경세포로의 직접교차분화 방법© News1 |
한국연구재단은 연세대 조승우·이태윤 교수 연구팀이 파킨슨병, 뇌경색 등 난치성 신경질환 치료를 위한 신경재생 기술을 개발했다고 18일 밝혔다.
이 기술은 줄기세포를 사용하지 않으면서 피부세포를 신경세포로 전환하는 기술로, 인체의 움직임을 통해 에너지를 발생시키는 패치형 나노 마찰전기 발전 소자의 전기 자극과 유전자 전달 기술의 융합을 통해 체세포를 신경세포로 변환할 수 있다.
이를 통해 연구진은 신경세포로의 분화률을 약 2배 정도 높였다.
패치형 나노 마찰전기 발전 소자는 인체에 부착 가능한 형태로 제작된 나노 마찰전기 발생소자로 활동 중 발생하는 마찰에 의해 지속적인 전기 신호를 세포나 조직에 전달해 주는 장치이다.
연구진은 신체 내부의 신경세포가 전기를 통해 상호 간의 신호를 전달한다는 점에 착안해 신경세포의 활동 전위를 모사한 전기적 신호를 발생시킬 수 있는 마찰전기 발전 소자를 개발, 직접교차분화 기술에 적용했다.
그 결과 미세한 전기적 자극이 유전자 전달을 통한 체세포의 신경세포로의 변환을 촉진하고, 실제 교차분화를 통해 변환된 신경세포의 기능이 실제 신경세포와 흡사함을 확인했다.
또 실험용 쥐에 패치형 나노 마찰전기 발전소자를 부착하고, 유전자가 주입된 부위에 전기자극을 가했을 때 생체 내에서도 피부세포의 신경세포로의 직접교차분화가 크게 증진됐다.
연구진은 이번 연구가 인체 내부의 전기 신호를 모방한 전기 자극이 실제 신경세포 직접분화를 통한 신경재생에 도움을 줄 수 있음을 확인한 최초의 연구라고 밝혔다.
조 교수는 “향후 실제로 뇌신경 손상 치료 효능 평가와 안전성 검증에 대한 추가 연구가 이뤄진다면 신경이 손상된 부위의 신경 재생 및 난치성 신경질환 치료에 기여할 것으로 기대된다”고 말했다.
이번 연구는 미래창조과학부 기초연구사업(개인연구), 중점연구소지원사업의 지원을 받아 수행됐다.
이번 연구 성과는 바이오-재료 융합 연구 분야 국제 최상위 학술지인 ‘어드밴스드 머테리얼즈(Advanced Materials)’ 9월14일자 표지 논문으로 게재됐다.
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