학과소식

산소 농도 구배가 형성된 미세유체소자에서의 암 세포 거동 및 항암제 효능 분석

관리자 2020.08.12

암 전이는 체내 종양 미세환경을 둘러싸고 구성하는 다양한 요인들에 의해 영향을 받습니다. 여러 요인들 중 하나인 산소는 암 세포의 운동성, 방향성 및 생존율을 포함하여 여러 가지 특성에 다양한 방식으로 암 세포의 후생적 변화를 유발합니다. 특히 산소 분압은 종양의 외부로부터 중심으로 갈수록 감소하면서 구배를 형성합니다.
KAIST 기계공학과 전성윤 교수 연구실과 일본 Tohoku 대학교 Prof. Kenichi Funamoto와 공동으로 진행한 본 연구에서는 암 미세환경을 모사하는 산소 분압 구배가 형성 가능한 미세유체소자의 설계를 통해 전이성이 높은 유방암 세포가 산소 분압 구배 하에서 받는 영향을 탐색하고 그 환경에서의 항암제 효능을 분석하였습니다. 먼저 정상 산소 및 산소 분압 구배가 형성된 조건에서 암세포의 운동성과 방향성이 비교하였으며, 또한 이러한 조건에서 항암제에 의한 암 세포의 생존율을 분석하였습니다. 정상 산소 조건과 달리 산소 분압 구배 하에서 암 세포는 증가된 운동성 및 높은 산소 분압으로의 방향성을 가졌습니다. 또한 특정 항암제에 대한 생존율도 감소되었습니다. 결론적으로, 산소 분압의 제어가 가능한 미세유체소자를 통해 체내 종양 미세환경에서 산소 분압 구배가 암 전이 미치는 영향을 확인할 수 있었고 약제의 농도를 고려할 때 산소 분압 차이에 의한 영향력을 이해할 필요가 있음을 제안했습니다.
 

* 이 논문은 한국연구재단의 이공분야기초연구사업(No.2017R1D1A1B03030428)과 KAIST의 KAI-NEET(No. N11200049)의 지원을 받아 수행된 연구임.

* 논문링크: https://aip.scitation.org/doi/full/10.1063/5.0011216