전 세계 수백만 가정이 난임을 겪는 가운데, 코넬대학교 연구진이 보조생식술의 핵심 단계인 난자-난구세포 제거(CR)를 간소화하고 자동화할 수 있는 새로운 칩 장치를 개발했습니다.
이 기술은 코넬대학교 식품과학 부교수이자 식품화학 및 식품 성분 기술 전문가인 알리레자 아바스푸르라드가 이끄는 연구팀이 개발했습니다. 논문 ‘진동 유도 흐름을 이용한 칩 내 난자-난구세포 제거’(DOI: 10.1039/d5lc00414d
)는 5년 2025월에 Lab on a Chip에 게재되었습니다.
기존 체외수정에서는 난자의 성숙도를 평가하기 위해 의료진이 난자 표면에서 난구세포를 신중하게 제거해야 합니다. 이 수기 과정에서는 보통 미세 피펫으로 각 난자를 반복 세척합니다. 기술적으로 까다롭고 시간이 오래 걸리며, 난자를 손상시켜 수정률이나 임신율에 영향을 줄 수 있는 인적 오류에도 취약합니다.
아바스푸르라드 교수는 “우리 칩 플랫폼은 고도로 숙련된 인력 없이도 CR을 자동으로 안전하고 일관되게 수행할 수 있습니다”라고 말했습니다.
일회용 개방형 구조의 이 장치는 진동 유도 흐름을 이용해 자동으로 처리합니다. 칩 내부의 나선형 미세 기둥 배열은 진동이 가해지면 회전하는 유체 흐름을 만들어, 더 큰 난자에서 더 작은 난구세포를 분리합니다.
박사과정 연구원 아미르호세인 파바케는 “이 과정은 효율적이고 비침습적이며 재현성이 매우 높습니다. 배아 발달의 질을 유지하면서 수작업 개입을 최소화합니다. 난자는 로딩 챔버에 남고, 제거된 난구세포는 인접한 수집 챔버로 이동합니다”라고 설명했습니다.
연구진은 안전성과 효과를 평가하기 위해 기존 수기 제거와 진동 유도 흐름 후의 수정 및 배아 발달을 비교했습니다. 결과는 유사했습니다. 수기 제거의 수정률은 90.7%, 배반포 형성률은 50.0%였으며, 칩을 사용한 경우에는 각각 93.1%과 43.1%이었습니다.
아바스푸르라드 교수는 “이 자료는 우리 방법이 난자의 발달 잠재력에 영향을 주지 않는다는 것을 보여줍니다”라고 말했습니다.
연구팀은 장치의 실용성과 폭넓은 적용 가능성도 강조했습니다. “현재 임상에서는 CR에 시간이 많이 걸리고 고도로 숙련된 인력에 의존합니다. 우리 플랫폼은 휴대가 가능하고 저렴해 진입 장벽을 낮추며, 의료 서비스가 부족한 지역의 검사실에서도 사용할 수 있습니다. 이는 전 세계적으로 난임 치료에 대한 접근성을 높일 수 있습니다.”
이 기술의 발전은 보조생식을 더 효율적이고 안전하며 접근하기 쉽게 만들어, 아이를 갖고자 하는 가정에 새로운 희망을 줄 수 있습니다.
뉴스 | 난임 치료의 혁신: 진동 칩으로 난자 난구세포 제거 자동화
뉴스 | 난자-난구세포 제거를 자동화하는 진동 칩, 난임 치료의 돌파구
전 세계 수백만 가정이 난임을 겪는 가운데, 코넬대학교 연구진이 보조생식술의 핵심 단계인 난자-난구세포 제거(CR)를 간소화하고 자동화할 수 있는 새로운 칩 장치를 개발했습니다.
이 기술은 코넬대학교 식품과학 부교수이자 식품화학 및 식품 성분 기술 전문가인 알리레자 아바스푸르라드가 이끄는 연구팀이 개발했습니다. 논문 ‘진동 유도 흐름을 이용한 칩 내 난자-난구세포 제거’(DOI: 10.1039/d5lc00414d
)는 5년 2025월에 Lab on a Chip에 게재되었습니다.
기존 체외수정에서는 난자의 성숙도를 평가하기 위해 의료진이 난자 표면에서 난구세포를 신중하게 제거해야 합니다. 이 수기 과정에서는 보통 미세 피펫으로 각 난자를 반복 세척합니다. 기술적으로 까다롭고 시간이 오래 걸리며, 난자를 손상시켜 수정률이나 임신율에 영향을 줄 수 있는 인적 오류에도 취약합니다.
아바스푸르라드 교수는 “우리 칩 플랫폼은 고도로 숙련된 인력 없이도 CR을 자동으로 안전하고 일관되게 수행할 수 있습니다”라고 말했습니다.
일회용 개방형 구조의 이 장치는 진동 유도 흐름을 이용해 자동으로 처리합니다. 칩 내부의 나선형 미세 기둥 배열은 진동이 가해지면 회전하는 유체 흐름을 만들어, 더 큰 난자에서 더 작은 난구세포를 분리합니다.
박사과정 연구원 아미르호세인 파바케는 “이 과정은 효율적이고 비침습적이며 재현성이 매우 높습니다. 배아 발달의 질을 유지하면서 수작업 개입을 최소화합니다. 난자는 로딩 챔버에 남고, 제거된 난구세포는 인접한 수집 챔버로 이동합니다”라고 설명했습니다.
연구진은 안전성과 효과를 평가하기 위해 기존 수기 제거와 진동 유도 흐름 후의 수정 및 배아 발달을 비교했습니다. 결과는 유사했습니다. 수기 제거의 수정률은 90.7%, 배반포 형성률은 50.0%였으며, 칩을 사용한 경우에는 각각 93.1%과 43.1%이었습니다.
아바스푸르라드 교수는 “이 자료는 우리 방법이 난자의 발달 잠재력에 영향을 주지 않는다는 것을 보여줍니다”라고 말했습니다.
연구팀은 장치의 실용성과 폭넓은 적용 가능성도 강조했습니다. “현재 임상에서는 CR에 시간이 많이 걸리고 고도로 숙련된 인력에 의존합니다. 우리 플랫폼은 휴대가 가능하고 저렴해 진입 장벽을 낮추며, 의료 서비스가 부족한 지역의 검사실에서도 사용할 수 있습니다. 이는 전 세계적으로 난임 치료에 대한 접근성을 높일 수 있습니다.”
이 기술의 발전은 보조생식을 더 효율적이고 안전하며 접근하기 쉽게 만들어, 아이를 갖고자 하는 가정에 새로운 희망을 줄 수 있습니다.
출처:
온라인 수집