[KAIST 제공. 재판매 및 DB 금지]

(대전= 정찬욱 기자 = 한국과학기술원(KAIST)은 신소재공학과 장재범·김일두 교수 연구팀이 '생체 형틀법'을 이용해 세포외 기질을 구성하는 여러 단백질 중 원하는 특정 단백질만 선택해 해당 단백질 구조체를 모방한 금속 필름을 합성하고 전기 전달 특성을 확인하는 데 성공했다고 16일 밝혔다.

생체 형틀법은 생체 구조체를 형틀로 삼아 다양한 무기물을 증착 및 성장시킴으로써 생체 모방 재료를 합성하는 것이다.

이런 생체 형틀법은 생체에 있는 특정 구조체에 사용돼 에너지, 광학, 마이크로로봇, 의료 분야 등에 응용돼 왔다.

특히 생체 구조체를 사용하고 모방한다는 점에서 인체 내 활용이 쉬워 인공장기나 상처 치유 분야에서 많이 연구된다.

연구팀은 지난해 항체(Antibody)를 활용한 신개념 생체 형틀법인 '항체 유도 생체 형틀'을 개발해 처음으로 다세포 생물 내부에 있는 특정 단백질 구조체를 모방한 금속 구조체를 합성하는 데 성공했다.

이를 세포외 기질로 확장해 세포를 지탱하는 구조체를 구성하는 단백질 중 '피브로넥틴'(fibronectin)을 표적 단백질로 삼아 그물형 금속 필름 제작에 성공했다.

세포외 기질은 세포 밖에 존재하며 세포의 분화, 성장, 이동에 중요한 역할을 할 뿐만 아니라 생체 조직과 기관(organ)의 구조적·기계적 특성 유지에 필수적인 생체 구조물이다.

연구팀은 그물형 금속 필름에 추가적 처리를 해 전기 전달이 가능하게 만들었다.

연구팀은 이 기술로 더 큰 규모나 복잡한 생체 모방 재료 합성 및 전기회로 제작도 가능할 것으로 기대했다.

KAIST 신소재공학과 송창우 박사과정, 안재완 박사가 공동 제1 저자로 참여한 이번 연구 결과는 국제 학술지 '어드밴스드 사이언스'에 지난달 18일 온라인 게재됐고, 전면 표지 논문(Front Cover)으로 선정됐다.