[과학을 읽다]안정적 인공세포막…암·치매 치료

새포막, 물질수송과 신호전달 기능

▲국내 연구팀이 안정적인 인공세포막을 개발했다.[사진제공=한국연구재단]

[아시아경제 정종오 기자] 국내 연구팀이 크고 안정적인 인공세포막을 개발했습니다. 세포막은 세포와 세포 외부 사이의 경계를 이루는 막을 말합니다. 물질 수송과 신호 전달 등의 기능을 수행합니다. 세포막에 이상이 생기면 암, 치매 등 질병이 발생합니다.

세포막은 수많은 요소들이 복잡하게 얽혀 있는 구조입니다. 수 나노미터(10억분의1m)의 두께로 매우 얇기 때문에 안정적으로 만들기 어렵습니다. 인공세포막은 텅 빈 집에 가구를 하나씩 들여놓듯이 원하는 요소만을 배치해 관찰하고 조절할 수 있습니다.

인공세포막은 세포막을 이루고 있는 인지질로 구성된 단일막을 물방울에 씌운 뒤 이 물방울을 평평한 물 표면에 있는 다른 단일막에 가져감으로써 두 단일막이 합쳐져 세포막과 같은 구조인 이중막 구조가 만들어집니다. 이 과정에서 연구팀은 물방울들이 기름 속에서 합쳐지지 않고 잘 떠다닐 수 있게 해 주는 계면활성제를 안정제로 사용했습니다.

물방울이 평평한 물 표면에 합쳐지지 않도록 해 인공세포막의 안정성을 획기적으로 높일 수 있었습니다. 계면활성제가 인공세포막에 섞여 들어갈 경우 인공세포막의 물성이 달리질 수 있는데 연구팀은 이 계면활성제가 인공세포막의 생성 이후 자연히 빠져나온다는 사실을 밝혀냈습니다.

기존 연구에 비해 비약적으로 넓은 수 밀리미터에 달하는 대면적의 인공세포막을 형성하는 데에 성공했습니다. 인공세포막을 현미경으로 직접 관찰할 수 있게끔 했다는 점에서도 큰 의미를 가집니다. 개발된 인공세포막은 유기용제와 같은 불순물이 끼어 있지 않은 순수한 상태라는 것을 확인했습니다.

안정적 인공세포막을 만들기 위한 조건들을 정확히 제시해 다양한 연구에서 두루 활용될 수 있는 인공세포막 형성 표준을 제시했습니다. 인공세포막의 부재로 그동안 할 수 없었던 많은 연구를 수행할 수 있는 플랫폼을 제공할 수 있습니다. 암, 치매를 비롯한 질병연구의 바탕을 마련할 것으로 기대됩니다.

이번 연구는 최명철·최시영 카이스트 교수 공동연구팀이 수행했습니다. 연구 성과는 사이언티픽 리포트(Scientific Reports) 12월16일자(논문명 : Enhanced stability of freestanding lipid bilayer and its stability criteria)에 실렸습니다.

최명철 교수는 "이번 연구 성과는 안정적으로 대면적의 인공세포막을 만들 수 있는 기술을 개발한 것"이라며 " 암, 치매를 비롯한 질병연구의 바탕인 새로운 플랫폼을 제공했다"고 말했습니다.