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미세유체공학을 이용한 3D 세포배양 기술의 최신 동향

전문가 제언

잘 알려진 바와 같이 세포배양이 처음으로 시작된 것은 1940년대 초반이며 이 무렵의 세포배양 기술은 그 당시로는 획기적 기술로서 개발자는 노벨상을 받았다. 이 세포배양 기술은 효율성 등에서 지속적으로 발전해 오고 있으나 생체와의 유사성에서 한계를 갖고 있다.

 

이에 비하여 3D 세포배양은 인공적으로 환경을 만들어주어 생물 세포들이 3면으로 증식하고 주변과 상호작용하게 하는 체계로서 생체 모델에 보다 유사하다. 보통 생물반응기 혹은 작은 캡슐에서 증식시킨다. 표적이 되는 세포에 공간을 확보함으로써 배양을 보다 자연 상태로 유지한다. 실제 인체의 여러 세포 구조물들은 영양과 가스 교환을 받기 위하여 맥관이 형성되어야 하며 생체 유사 환경의 조성을 증진시키기 위하여 근래 미세유동공학(microfluidics)들이 3D기술에 도입되고 있다.

 

Microfluidic 3D 세포배양 기술은 보다 효율적인 항암제의 개발, 평가 및 각종 기초 독성 연구 등에 활용된다. 이미 국내에서도 이 기술에 대한 보고서가 이어지고 있다. 기업계에서도 이 기술을 이용한 환자의 진단과 치료제 선택 지원을 과제로 하는 기업들이 증가되고 있는 추세이다. 메타바이오사()2000년 이후부터 3D 기술을 이용하여 환자에 대한 맞춤형 항암제 감수성 시험과 신약개발을 위한 효능 및 안전성 시험을 수행해 오고 있는 것으로 알려져 있다.

 

바이오기술 분야 시장 예측 기관인 Business Wire에 의하면 3D 세포배양 전 세계 시장은 계속하여 두 자리 단계 성장을 보이며, 2021년에 3.7조 원에 달할 것으로 예측하고 있다. 3D 세포배양 시장은 이용분야, 최종 사용자 및 지리적 분포에 기초하여 분류할 수 있으며 기술로는 플랫폼, 바이오반응기, 마이크로칩 및 히드로겔 등으로 세분된다.

 

이 기술의 개발이 진전됨에 따라서 줄기세포 기술과 융합하여 이용범위가 증대될 것으로 예상된다. 더구나 사람 세포를 사용하는 경우, 동물 생체 시험에서보다 인체와 비슷한 환경을 만들어주어 현재의 동물 생체 실험의 대체와 보완 가능성이 제기되고 있다.

저자
Vincent van Duinen, Sebastiaan J Trietsch, Jos Joore, Paul Vulto and Thomas Hankemeier
자료유형
니즈학술정보
원문언어
영어
기업산업분류
바이오
연도
2015
권(호)
35()
잡지명
Current Opinion in Biotechnology
과학기술
표준분류
바이오
페이지
118~126
분석자
신*오
분석물
담당부서 담당자 연락처
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