재생의학 분야에서 손상된 조직과 장기를 대체·복원하기 위한 기술 수요가 커지면서, 인체 조직을 생체 밖에서 정교하게 구현할 수 있는 배양 지지체 기술의 중요성이 커지고 있다. 이식용 장기 공급 부족과 동물실험에 대한 규제 강화도 이러한 기술 개발 필요성을 높이고 있다.

이화여자대학교 식품생명공학과 이진규 교수 연구팀과 이화여대 기술지주 자회사 슈팹㈜은 젤라틴과 키토산을 활용해 생체 조직의 특성을 정밀하게 모사할 수 있는 복합 지지체를 개발했다.

연구팀은 인체 적용이 가능한 천연 소재를 사용하고, 인장 방사 공정을 적용해 섬유의 배열과 밀도를 정밀하게 제어했다. 이를 통해 하나의 소재로 신경 조직처럼 부드러운 특성부터 근육·피부·연골과 같은 상대적으로 단단한 조직까지 다양한 물성을 구현할 수 있는 플랫폼 기술을 제시했다.

특히 섬유가 정렬된 지지체 구조를 통해 근육 세포의 조직화를 유도하는 등 근육 조직공학 설계에 활용 가능한 접근법을 제안했다. 기존 전기 방사 기반 지지체 제조 방식이 안고 있던 독성 용매 사용과 낮은 생산성, 3차원 구조 제어의 한계도 보완했다는 평가다.

해당 기술은 동물실험을 대체하는 인공피부 모델과 화상 치료용 창상 피복재, 환자 맞춤형 미니 장기와 오가노이드, 배양육 생산 등 다양한 바이오·식품 분야로의 활용 가능성이 제시된다.

이번 연구 성과는 미국 화학회가 발간하는 학술지 ‘ACS 응용 고분자 소재’에 게재됐으며, 저널 표지 논문으로 선정됐다. 제1저자는 오유림 박사수료생이며, 이남근 연구교수도 공동 연구자로 참여했다.

이 교수는 “생체 안전성이 검증된 식품 소재를 기반으로 재생의학과 바이오 산업 전반에 적용할 수 있는 플랫폼 기술을 제시했다는 점에서 의미가 있다”며 “기초 연구 성과를 산업과 사회적 가치로 연결하는 연구를 이어가겠다”고 말했다.

이번 연구는 ‘구조–물성 연계 조절이 가능한 인장 방사 젤라틴–키토산 복합 구조물’이라는 제목으로 발표됐으며, 한국연구재단 중견연구자 지원사업과 해양수산부·농림축산식품부·중소벤처기업부 관련 사업, 이화여대 캠퍼스타운 사업의 지원을 받아 수행됐다.

한편 이 교수는 이화여대 식품생명공학과 식품나노공학연구실을 운영하며, 슈팹㈜ 대표이사 겸 기술이사로 활동하고 있다.