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이성수(7기) 장학생, Nature Nanotechnology 제 1저자 논문 발표

미국 노스웨스턴(Northwestern) 대학의 재생의학 연구소인 Simpson Querrey Institute for
BioNanotechnology(SQI)는 초분자당분(supramolecular sugar)을 이용, 뼈의 재생을 자연적으로 향상하는
기술을 개발했다.

7기 이성수 장학생 제공

신체 세포 표면에는 신호 단백질과 결합 후 성능을 향상시키는
헤파란황산 다당(heparan sulfate polysaccharide)이 있다.
보통 단백질과 성장 인자의 체내 약효기간이 짧기 때문에, 이론적으로
이 다당을 함께 주사하여 뼈나 근육 상처 치료 등 조직 재생을 향상시킬
수 있다. 하지만 헤파란황산은 동물성 약품으로 추출과정이 어렵고
성분이 불균일하기 때문에, 미국 식품의약국(FDA)의 승인을 통과할
가능성이 희박하다.

이런 이유로 노스웨스턴대 이성수 박사(삼성장학회 7기)와 티미 피너
(Timmy Fyrner) 박사는 사무엘 스툽(Samuel Stupp) 교수 팀과 함께
비용이 적게 들고 성분이 균일한 새로운 초분자 당분을 개발 하였다.
자가조립 당화펩타이드(self-assembling glycopeptide) 기술을 이용,
지름이 머리카락 보다 약 오천배 얇고 표면에 황산성 단당류(trisulfated
monosaccharide)가 균일하게 배열 된 초분자 나노섬유를 만들었다.

연구팀의 초분자 당분은 헤파란황산에 비교해 뼈 형성의 핵심 단백질인 BMP-2의 활성도를 압도적으로
향상시켰다. 또한 웰링튼 수(Wellington Hsu) 척추 전문 정형외과 의사와 동물 실험을 통해, 초분자 당분을
뼈 표면에 발라 척추융합술에 필요한 골형성 단백질의 약효를 백 배 증가 시키고, 뼈 재생을 향상 시키는데
성공했다고 밝혔다.

7기 이성수 장학생 제공

최근 많은 환자들이 퇴행성 디스크나 외상에 의한 요통 치료를 위해 척추고정술을 받고 있기 때문에, 새로
개발한 나노섬유 당분이 빠른 미래에 치료를 더 안전하고 효과적으로 발달 시킬 것으로 기대한다고 말했다.

이 연구 결과는 국제 학술지 '네이쳐 나노테크놀로지'(Nature Nanotechnology '17.6.19일자) 온라인판에
게재됐다.

이성수 박사는 코넬(Cornell)대 재료공학부를 졸업하고 노스웨스턴(Northwestern)대에서 재료공학 박사
학위를 받은 후, 현재 스탠퍼드(Stanford)대 의대에서 박사후 연구원으로 활동 중이다.

7기 이성수 장학생 논문 보기 : http://www.nature.com/nnano/journal/vaop/ncurrent/full/nnano.2017.109.html

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