한림대 융합신소재공학연구소, 동물실험 대체 ‘체외 모발칩’ 개발

- 동물이식실험 없이도 실제처럼 모발을 키울 수 있는 '체외 모발칩' 개발

- 개인의 모낭세포로 모발 복원 가능

<사진: (왼쪽부터) 한림대학교 성건용 교수, 정수빈 박사, 남현민 연구원, 서울대학교 고승환 교수, 정성민 박사>

 한림대학교(총장 최양희) 융합신소재공학연구소 성건용 교수 연구팀이 동물이식실험 없이도 실제와 유사한 환경에서 모발을 성장시킬 수 있는 ‘체외 모발칩’을 개발했다. 이번 연구 성과는 지난 5월 말 재료과학 분야 국제학술지 Materials & Design(IF=7.9, Q1)에 게재됐다.

 연구팀이 개발한 모발칩은 인공 피부조직 내에 ‘모낭 스페로이드(모발 형성을 유도하는 세포 집합체)’를 삽입해 모발이 자랄 수 있는 미세환경을 구현한 기술이다. 특히 서울대학교 고승환 교수 연구팀과의 공동연구를 통해 레이저 가공 기반의 다공성 구조체를 제작하고, 그 내부에 혈관세포층과 모낭 스페로이드를 정밀하게 배치했다. 이 시스템을 약 90일간 배양한 결과, 실제와 유사한 모발 성장을 유도하는 데 성공했다.

 이번 연구의 가장 큰 의의는 동물실험에 의존하지 않고도 인간의 모발 성장 과정을 실험실 수준에서 재현할 수 있는 플랫폼을 구축했다는 점인데, 탈모는 스트레스, 호르몬 변화, 약물, 유전, 피부 손상 등 다양한 요인이 복합적으로 작용하는 질환으로, 기존 연구 방식으로는 이러한 복합 요인을 통합적으로 분석하는 데 한계가 있었다.

 연구팀은 이번 기술이 개인 맞춤형 탈모 치료 및 재생의학 분야에 새로운 가능성을 제시할 것으로 기대하고 있으며, 환자의 모낭세포를 활용해 체외에서 모발을 성장시킨 뒤 이식하거나, 항암치료 전 보관한 모낭세포를 기반으로 치료 이후 모발을 복원하는 등 정밀의료 기반 치료로의 확장 가능성이 주목된다.

 연구 책임자인 성건용 교수는 “탈모는 단순한 미용 문제가 아니라 호르몬, 면역, 피부장벽, 약물, 스트레스, 광손상 등이 복합적으로 작용하는 질환”이라며 “이번 모발칩은 이러한 다양한 요인을 실제 인체 환경과 유사하게 구현해 연구할 수 있는 플랫폼으로, 향후 새로운 치료법 개발에 중요한 기반이 될 것”이라고 밝혔다.

 한편, 이번 연구는 과학기술정보통신부의 ‘중견연구자 지원사업’과 ‘글로벌 기초연구실 지원사업’의 지원을 받아 수행됐다.