K-MEDI hub는 한국뇌연구원, 덕성여대 연구진과 살아있는 신경줄기세포를 실시간으로 식별하고 선별할 수 있는 저분자 형광 프로브를 개발했다고 11일 밝혔다.

이번 연구는 퇴행성 뇌질환 연구와 재생의학의 핵심인 신경줄기세포를 생존 상태에서 구별하기 위한 기술적 한계를 극복하기 위해 진행됐다.

기존 형광 프로브는 형광 신호 세기가 약해 세포의 생리적 변화를 실시간으로 추적하기 어려웠으며, 세포 선택성과 광학적 특성을 동시에 갖춘 새로운 형광 골격 구조 개발이 요구돼 왔다.

연구진은 비대칭 피리디늄 염(Asymmetric pyridinium salt) 구조 기반의 형광 화합물 라이브러리를 구축하고, 살아있는 신경줄기세포에만 반응해 강한 형광을 나타내는 화합물 'KD01'을 도출했다.

KD01은 세포 용해물과 반응 시 흡광계수와 양자 수율이 동시에 증폭돼 형광이 69배 이상 증가하며, 미분화 상태의 인간 신경줄기세포를 선택적으로 염색할 수 있다.

또 기존 형광 프로브의 단점인 짧은 파장 차이를 극복한 Large Stokes shift 특성을 확보해 고해상도 바이오 이미징에 유리한 것으로 나타났다.

이번 연구결과는 국제학술지 Journal of Materials Chemistry B(IF=5.7)최신호에 게재돼 표지논문(Cover Article)을 장식했으며, HOT Paper에도 선정됐다.

논문은 한예리 덕성여대 교수, 고동완 한국뇌연구원 연구원(이상 공동 1저자), 이정열 K-MEDI hub, 김범수 한국뇌연구원 박사(이상 교신저자) 주도로 작성됐다.

연구진은 "이번 연구로 바이오마커 탐색과 퇴행성 뇌질환 연구에 적용 가능한 형광 저분자 물질 개발 플랫폼을 확보했다"며 "향후 신약개발에 활용 가능한 유기형광 물질 연구로 발전시킬 계획"이라고 말했다.