(왼쪽부터)동아대 김수환 교수·최수미 박사과정생, 서울대 황석연 교수·김정훈 박사.(사진=동아대 제공)

동아대학교는 김수환 화학공학과 교수팀이 SCI급 국제 학술지 ‘Biomaterials Research(바이오머티리얼즈 리서치)’에 논문을 게재했다고 9일 밝혔다.

‘Biomaterials Research’는 세계적인 출판사 ‘American Association for the Advancement of Science(AAAS)’에서 발행하는 국제학술지로 피인용지수 (Impact Factor) 11.2에 해당하는 권위를 갖고 있다.

제1저자인 동아대 최수미 박사과정생이 주도해 발표된 이번 논문 제목은 ‘Biomimetic Marine Sponge-Derived Spicules Microparticle-mediated Biomineralization and YAP/TAZ Pathway for Bone Regeneration in vivo(해양 동물 유래 생체모사 스피큘을 이용한 골재생)’이다.

서울대 화학생물공학부 황석연 교수 연구팀과 공동으로 진행된 이번 연구에서 연구팀은 피부 과학 분야에서 체내 안정성이 입증된 ‘해면동물 유래 스피큘’이 인체 뼈와 유사한 원소 구성 및 구조를 갖고 있다는 점에 착안, 스피큘의 줄기세포 골분화 매커니즘을 규명하고 동물 모델에서 골 재생 효과를 입증했다.

특히 체내 줄기세포가 ‘αVβ3 인테그린’을 통해 스피큘 표면에 흡착되고 스피큘의 골 모사 이온 구성 및 강한 물성에 의해 ‘YAP/TAZ 유전자’가 발현되는 기계적 전달(mechanotransduction) 과정을 통해 실제 뼈 형성과 유사하게 뼈를 재생하는 것을 밝혔다.

김 교수는 “이번 연구를 토대로 풍부한 해양 동물 자원을 활용한 골 대체제 개발 단서를 제공하면서 해양 바이오 전략 소재 개발을 통해 새로운 시장을 개척할 수 있다는 성과를 거뒀다”고 말했다.

이번 논문은 해양수산부 ‘해양 바이오 전략 소재 개발 및 상용화 지원 사업’과 산업통산자원부 ‘이종기술융합형 사업’ 지원으로 이뤄졌다. 김수환 교수와 DOD피부과 이준 대표가 공동으로 창업한 테르몰로지를 통해 스피큘의 의료기기 실용화를 위한 추가연구도 수행 중이며 홍콩대 치과대학과 스피큘을 이용한 상아질 재생 공동 연구도 진행 중이다.