미래융합스쿨
융합신소재공학전공

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<더한림>

<한국대학신문>

<베리타스알파>

<강원일보>

<YTN 사이언스>

<연합뉴스>

<한경사회>

<전자신문>

<뉴스통>

<네이트 뉴스>

<인천일보>

• - SCI급 국제학술지 Talanta에 게재
• - 경희대 기계공학과 허윤정 교수와 공동연구
• - 저산소증이 구현된 간 장기 칩에서의 알부민 모니터링 시스템 개발

한림대학교(총장 최양희) 융합신소재공학전공 박민 교수 연구팀은 2023년 5 국제학술지인 Talanta (IF: 6.556, Chemistry, Analytical 분야 Q1 등급)에 논문을 게재했다. 

• 선정된 논문의 제목은 “Development of albumin monitoring system with hepatic hypoxia-on-a-chip”으로, 해당 연구는 경희대학교(총장 한균태) 기계공학과 허윤정 교수 연구팀과의 공동연구로 진행되었다. 해당 논문의 공동 1저자는 한림대 김지영 박사과정생과 경희대 한유나 박사였다.
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• 해당연구에서는 생체내 간 질환 환경과 유사한 저산소증을 간 칩에서 모사하기 위해 저산소 환경에서 세포를 배양하는 모델을 제안하였다. 산소제거채널을 간세포 배양채널 위에 얇은 가스 투과성 막을 사이에 두고 수직으로 적층하여, 10분 이내로 5% 이하의 저산소 환경을 빠르게 유도할 수 있었다. 제작된 간칩에서 배양된 세포에서 저산소 환경 바이오마커 (HIF-1α, HIF-2α)의 발현을 확인하였다.  
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• 연구팀은 알부민(albumin) 전기화학 바이오센서를 제작하여 해당 저산소증이 구현된 간 장기 칩에서의 생리현상을 모니터링하였다. 알부민은 생체내에서 분자 운반체, 항염증, 안정화 , 삼투압 조절 등 다양한 역할을 한다. 이러한 알부민은 간세포에만 분비되기 때문에, 간 기능을 대변하는 바이오마커로 활용되고 있다. 
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• 금 전극 위에 알부민과의 결합력을 가지는 항체를 화학적으로 고정화하여 분자인지막을 형성하고, 이를 활용하여 간 장기 칩의 간세포에서 분비되는 알부민의 농도를 모니터링 하였다. 그 결과, 저산소증 조건이전에 왕성히 분비되던 알부민이 저산소증 조건에서 급격히 분비량이 줄어드는 것을 확인하였다. 알부민 분비량의 변화는 저산소 환경에서 배양한 간세포의 알부민의 mRNA 발현량 변화와 같은 결과를 나타내었다.
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• 이를 통하여 인체 장기 칩과 적층된 바이오센싱 시스템을 활용하여 장기 칩의 생리현상을 모니터링 할 수 있음을 확인하였다. 또한 이를 약물 스크리닝에 적용하면, 약물의 생리적 작용에 관련한 분석 및 예측에 기여할 것으로 기대된다. 
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• 박민 교수와 허윤정 교수는 지난 5년간 인체 장기 칩, 미세바늘, 바이오센서 및 진단검사 관련 공동연구를 진행하고 있으며, 해당 논문은 난임 및 육아로 약 5년의 경력단절을 극복한 한유나 박사의 복귀 후 첫 논문으로 그 의미가 크다.