3㎝ 초소형 인체 장기 칩, 동물실험 대체하고 질병 연구 등 활용
칩 위에 사람 장기 키우는 ‘생체 칩’ 뜬다
동아사이언스 | 입력 2016년 03월 17일 17:26 | 최종편집 2016년 03월 18일 07:00
폐를 칩 위에 모사한 미국 하버드대 위스생물공학연구소의 ‘렁온어칩(Lung-on-a-chip)’. 당시 위스생물공학연구소의 연구원이었던 허동은 미국 펜실베니아대 교수가 연구를 이끌었다. – 허동은 미국 펜실베니아대 교수 제공
길이 약 3㎝, 작고 투명한 사각 플라스틱 위에 전자회로가 나뭇가지처럼 놓여 있다. 미국 하버드대 위스생물공학연구소가 2010년 처음 공개한 ‘인체 장기 칩(organ-on-a-chip)’이다. 인간의 폐를 모방해 ‘렁온어칩(Lung-on-a-chip)’으로 불린다. 렁온어칩 이후 과학계는 인간의 눈을 모사한 ‘아이온어칩(Eye-on-a-chip)’과 피부 구조를 재현한 ‘스킨온어칩(skin-on-a-chip)’ 등 다양한 장기 칩을 속속 발표하고 있다.
● 장기 칩 원조 ‘렁온어칩’
장기 칩의 핵심은 전자회로와 살아 있는 세포를 결합한 기술이다. 렁온어칩의 경우 칩 위에 얹어 놓은 전자회로 안에 실제 인간의 폐 세포와 모세혈관 세포가 들어 있다. 폐 세포에는 가느다란 진공펌프를 연결해 실제로 폐가 숨을 들이마셨다가 내뱉는 것처럼 팽창과 수축을 반복하도록 했고, 모세혈관 세포로는 피가 흐르게 해 산소와 영양분은 공급하고 노폐물은 배출하도록 설계했다. 인간의 폐에 있는 허파꽈리 기능을 그대로 모방한 것이다. 이 칩은 당시 위스생물공학연구소 연구원이던 한국인 과학자인 허동은 펜실베이니아대 바이오공학과 교수 주도로 개발됐다.
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