뛰는 심장 근육 세포를 이용한 미니 펌프

(Among other potential applications, the miniPUMP could be utilized to see how different medications affect heart function. Credit: Jackie Ricciardi for Boston University Photography)

(Christos Michas watches the cardiomyocyte-enabled miniature pump in action. Credit: Jackie Ricciardi for Boston University Photography)

최근 과학자들은 살아 있는 세포와 조직을 작은 마이크로 칩 위에 올린 칩위의 장기 (organ on a chip) 기술에 주목하고 있습니다. 각종 약물 테스트 및 질병 연구에서 동물 모델보다 훨씬 다루기 쉽고 실제 인체와 유사한 결과를 얻을 수 있기 때문입니다.

보스턴 대학의 연구팀은 심장 근육 세포 (cardiomyocyte)를 이용한 미니 펌프인 miniPUMP를 개발했습니다. 만드는 방법도 침습적이지 않습니다. 피부 등 쉽게 구할 수 있는 세포를 이용해 줄기 세포를 구한 후 이를 다시 심장 근육 세포로 분화시키기 때문입니다.

일단 이렇게 구한 심장 근육 세포는 3cm^2 면적의 투명한 칩인 미니 펌프 안에서 배양합니다. 미니펌프가 다른 칩 위의 장기와 다른 점은 실제로 수축과 이완을 반복하면서 액체를 움직인다는 것입니다.

연구팀은 미니펌프가 실제 환자의 세포를 이용한 만큼 약물의 반응을 미리 예측하거나 특정한 질병을 지닌 환자의 상태를 정확하게 재현하는데 도움이 될 것으로 기대하고 있습니다. 환자에서 임상 시험 없이 안전하게 연구를 할 수 있고 임상 시험이나 시험적 치료를 결정할 때 안전성이나 반응을 미리 예측할 수 있습니다. 앞으로 칩 위의 장기 기술의 미래가 기대됩니다.

참고

https://newatlas.com/science/minipump-heart-on-a-chip/

https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abm3791

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