한빛사 인터뷰
1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드
종양과 특정 조직 모사체를 구현하는 기술로서 3D 세포 배양기술은 많은 발전을 가져왔습니다. 현재 시장엔 중력을 이용한 hanging-drop 배양법이나 matrigel 기반의 3D 배양법과 같은 창의적인 방법이 존재하는데, 이러한 방법들은 각각의 장점들이 존재하지만 약물 스크리닝으로 세포활성을 측정할 때, 세포 형광이미지를 관찰할 때 시약이 세포 스페로이드 내부까지 침투가 잘 안되는 문제가 있습니다. 기존 방법은 이러한 문제에 대해 세포 스페로이드 사이즈를 줄이거나 내부 형광이미지를 포기하는 방식을 많이 취하는데, 이 또한 근본적으로 문제를 해결하지 못하였습니다.
본 연구에서는 비표지/비파괴적인 분석법인 전기화학 분석법으로 세포 대사중 발생하는 산화/환원반응을 측정하여 세포활성을 분석하고, 금나노구조와 고분자막으로 세포 스페로이드의 자동형성 촉진과 균일화를 실현 하였습니다. GONIMA (gold nanostructure-integrated conductive microwell arrays) 플랫폼에서 Glioblastoma (교모세포종)을 배양시켜 균일한 세포 스페로이드 어레이를 형성하고 항암제 (Hydroxyurea)로 치료한뒤 약물농도에 따른 세포활성의 감쇠도 관찰을 하였습니다.
사실 선구 연구중 연구실 맴버의 조언에 의해 시작하게 된 고분바막의 제작은 작은 시도로 시작하게 되였습니다. 구멍이 뚫린 고분자막을 제조할 수 있냐 라는 부탁에 연구실에서 바로 시작할 수 있는 재료와 몰드로 시작을 하였고 4 x 4 cm 면적의 고분자막을 만드는데 4일의 시간이 필요하였습니다. 너무나도 떨어진 제작효율과 제품 퀄리티에 속상할 법도 하지만 필름이 완성이 된 순간 저에게 돌아온 만족감은 그 어떤 말로도 표현할 수 가 없었습니다.
2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁드립니다.
중앙대학교 융합공학부 바이오메디컬공학 김태형 교수님 연구실 (https://bestlaboratory.wixsite.com/best)은 전기화학기반 세포신호 분석 기술/플랫폼 개발 연구와 생친화적 물질 및 고분자를 이용한 3차원 세포/조직 배양 기술 개발 연구를 수행하고 있습니다. 원천기술 및 플랫폼 개발에 주력하는 만큼 다양한 분야의 타 연구시설 및 의료기관, 대학기관과의 합동 연구가 활발하게 이뤄지고 있습니다.
3. 연구 활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람
중앙대학교 김태형 교수님의 연구실에 합류한지 3년 밖에 안되는 대학원생이지만, 연구는 너무나도 공평하게 저에게 결과를 돌려 주었습니다. 심은것 만큼 거둔다라는 말이 너무나도 생생하게 느껴진 적이 많았는데, 많은 시간과 노력을 투자하여도 원하던 결과를 얻지 못할 때 가 많았습니다. 그럴 때 마다 팀원들과 함께 하나하나의 문제점을 극복해 나가며 결국에 만족되는 결과를 얻을 수 있었고, 말로 형용할 수 없는 성취감을 느꼈습니다.
4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?
융합공학은 많은 학문을 결합시켜 그 과정에서 발생하는 엄청난 시너지로 새로운 가치를 창조하는 흥미로운 학문입니다. 한 분야에서 어려웠던 문제가 다른 분야에서 손쉽게 해결되는건 엄청난 효율을 의미합니다. 대신, 이를 파악하고 연결시킬 수 있는 지식배경과 센스도 필요하겠죠. 참고로 저는 기계공학전공으로 시작해 바이오메디컬공학이라는 길까지 걷는 중에 있습니다. 여전히 바이오 관련 지식을 학습하는데 많은 공을 드리고 있지만 플랫폼 개발이라는 분야에서 저는 학부과정동안 습득한 체계적인 모델링 기술과 신소재 지식으로 개발과정중에 많은 아이디어를 얻고 있습니다.
곧 이 길을 걷게 되거나 고민중에 있는 학우분들에게 저는 이런 말을 전하고 싶습니다.
우리 모두는 한 치 앞을 모르는 어두운 길을 걸어가고 있는 탐색자 입니다. 과감히 걸음을 내디디고 새로운길을 개척해 보세요, 우리가 걸어간 곳이 길이되고 지도가 되는데 이보다 멋진게 있을까요?
5. 연구 활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?
단기적으로 종양 모사체인 3차원 세포스페로이드 배양 플랫폼 개발을 지속하고자 합니다. 장기적으로 환자 장기나 특정조직을 모사하는 칩을 연구해 환자 맞춤형치료에 도움이 되는 기술을 개발하고 싶습니다.
6. 다른 하시고 싶은 이야기들.....
가장 먼저, 항상 함께해 주셨고 길을 열어주고 인도해 주신 하나님께 모든 영광을 돌립니다. 그리고 연구 수행에 지원과 조언을 아끼지 않으신 중앙대학교 김태형 교수님께 감사드립니다. 또 저에게 유학의 길에서 많은 도움을 주셨던 이광수 교수님과 엄태형 교수님께도 감사드립니다. 그리고 연구부터 생활 속 많은 곳에서 저에게 도움과 위로가 되어준 저의 연구실 식구들 철휘형, 연우형, 준하형, 경모형, 희중이, 창대, 정현이, 민지, 형주, 윤식에게 고맙다는 말을 전하고 싶습니다. 이 외에도 이미 졸업하고 현재 각자의 자리에서 열심히 노력하고 있는 광호형, 이슬누나, Intan, Novi에게도 주셨던 도움과 애정을 잊지 않겠다는 말을 전하고 싶습니다. 그리고 유학생활을 시작할 때 부터 옆에서 많은 도움을 줬던 조이어스교회에게도 감사의 마음을 전하고 싶습니다. 연구중 마음이 어렵고 힘들 때 옆에서 응원해 주고 기도해준 여자친구 윤하와 멀리있는 저의 여동생과 부모님에게도 인터뷰를 통해 감사의 마음을 전하고 싶습니다.
#Cancer spheroid formation
#Electrochemical detection
#micro patterning
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