[더테크=조재호 기자] 카이스트 연구진이 세포들의 구형 집합체인 스페로이드를 대규모 어레이로 제작해 실험을 진행할 수 있는 플랫폼을 개발했다. 약물 반응 및 질병 매커니즘을 조사할 수 있는 고효율·고정밀 체외 스크리닝에 응용이 기대된다.

카이스트는 박제균 바이오및뇌공학과 교수 연구팀이 다양한 스페로이드 어레이(배열)를 맞춤형으로 손쉽게 제작하고 이를 구획화해 다중 시약 처리를 할 수 있는 조립형 마이크로어레이 플랫폼을 개발했다고 27일 밝혔다.

이전까지 단일 조건의 스페로이드를 대규모로 제작하는 방법은 다중 약물 스크리링이 어려웠다. 반대로 다중 약물 스크리닝이 가능한 방법은 대규모 제작이 힘든 한계가 있어 두 가지 장점을 동시에 만족하는 플랫폼이 없었다.

연구팀은 조립식플랫폼의 핵심기술인 행잉드롭 마이크로어레이, 그래디언트블록, 오목 기둥 마이크로어레이를 개발하고 이들의 조립 방식에 따라 달라지는 스페로이드 어레이 기반 종양 모델의 제작 방법과 분석 방법을 발표했다.

연구팀은 10가지의 다른 세포 조성을 가지며, 조성 별로 10개의 스페로이드가 존재하는 총 100개의 삼중 배양 스페로이드로 구성된 어레이를 단 세 번에 세포 혼합용액 주입으로 생성하는데 성공했다.

아울러 조립을 통해 대규모로 생성된 스페로이드를 작은 물방울 형태로 분리해 구획화된 마이크로어레이로 옮겨 구획화하는 방법을 새롭게 선보였다. 이를 통해 순차적 다중 시약 처리 및 일괄적 형광 염색이 가능해 분석 및 실험 과정이 획기적으로 개선됐다.

박제균 교수는 “이번 연구는 다양한 크기와 조성을 갖는 스페로이드 어레이를 대규모로 제작하고 원하는 대로 이동시켜 시약 처리가 가능한 고효율 스크리닝 플랫폼의 개발 성과”임을 강조하며 “간단하면서도 우수한 편의성을 갖춘 플랫폼이기에 향후 다른 연구자들도 스페로이드 및 오가노이드의 크기와 조성에 따른 변화 연구와 다양한 세포 조성으로 이루어진 복잡한 스페로이드, 오가노이드 어레이를 이용한 고효율 약물 스크리닝 등에 활용할 수 있을 것”

이번 연구 결과는 국제 학술지 ‘어드밴스드 헬스케어 머티리얼즈’에 5월 30일자 온라인판에 게재됐다.