간에 각종 질환이 발병하면 저산소 환경이 조성되는데, 인공 장기칩은 이와 유사한 조건을 갖추고 있어 관련 질환을 관측하고 의약품을 개발하기 위한 실험에 활용될 수 있다.
그동안 많은 연구자가 간의 저산소 환경을 유지하는 데에서 어려움을 겪었다.
논문 제1 저자인 한유나 경희대 기계공학과 학술연구교수 등 연구진은 인공 장기칩에 간세포와 산소의 배양층을 적층으로 쌓아 저산소 환경을 유도했다.
그 결과 10분 이내로 산소 농도 5% 이하의 저산소 환경을 유도할 수 있었다.
연구팀은 이번 연구를 통해 인공 장기칩의 환경 변화를 관측할 수 있는 전기 화학 바이오 센서도 제작했다.
주요 바이오 마커(생체 지표)로 알부민(Albumin)을 지정, 센서를 통해 인공 장기칩 내 변화 양상을 살펴봤는데 저산소 환경 조성 전 왕성히 분비되던 알부민이 저산소 환경이 조성되자 급감하는 모습을 보였다.
연구팀은 "해당 기술은 동물 실험을 대체할 수 있는 윤리적 실험 모델을 제시했다는 점에서 의의가 있다"며 "간 외에도 췌장, 근육, 지방 등 4개의 인공 장기칩을 개발하기 위해 연구하고 있다"고 말했다.
이번 연구 결과는 국제 학술지 'Talanta(IF=6.556)'에 이달 자로 게재됐다.