국립부경대학교 임도진 교수 연구팀의 논문이 국제 학술지 'Small'(IF 13.3) 표지 논문으로 실렸다.

Small은 존 와일리 앤드 선즈(Wiley)가 발간하는 나노기술 분야 저명 국제 학술지다. 표지로 실린 논문 제목은 'Simultaneous Separating, Splitting, Collecting, and Dispensing by Droplet Pinch-Off for Droplet Cell Culture'이다.

임도진 교수 연구팀은 이 논문에서 차세대 인공 장기 모델인 오가노이드(organoid)의 배양 자동화를 위한 신개념 액적 디스펜싱 기술을 개발해 제시했다. 오가노이드는 줄기세포를 이용해 인공적으로 만든 장기 모델로, 실제 장기를 매우 유사하게 모사할 수 있어 신약 개발 기초 연구에서 주목받고 있다.

하지만 줄기세포의 분화를 유도해 오가노이드를 형성하고 유지하기 위한 모든 과정이 매우 번거롭다는 단점이 있다. 특히 대부분의 배양액을 효율적으로 교체하기가 매우 어렵고, 이 과정에서 세포 손상의 위험도 있다.

연구팀은 이 같은 문제를 해결하기 위해 흡입을 이용하는 신개념의 액적 디스펜싱 기술을 이용했다. 그 결과 3차원 세포 배양체 액적에서 99% 이상의 배양액을 세포 손상 없이 효율적으로 교체 및 회수하는 성과를 얻었다.

이번 연구 논문의 제1 저자인 배서준 박사과정생은 2000개 이상의 실험 영상을 체계적으로 분석해 액적을 흡입하는 유속이 디스펜싱되는 액적 크기에 큰 영향을 미친다는 것을 발견했다.

그는 "액적 디스펜싱 기술이 액적의 분배와 분할, 회수를 동시에 가능하다는 점에서 오가노이드 배양 자동화 플랫폼의 개발에 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대한다"고 밝혔다.

임도진 교수 연구팀은 한국연구재단의 중견연구자 지원사업의 지원을 받아 이번 연구를 수행했다.