최근 파라벤이나 살충제 성분과 같은 화학 물질들이 내분비계 교란이나 신경 독성을 유발한다는 사실이 밝혀지면서 환경 유해 물질에 대한 경각심이 높아지고 있습니다. 전통적으로 이러한 물질의 안전성을 평가하기 위해 실험 동물을 활용한 독성 연구가 진행되어 왔으나, 2010년 유럽연합의 화장품 동물 실험 금지 조치를 기점으로 전 세계적으로 동물 실험을 윤리적으로 줄이려는 움직임이 가속화되고 있습니다. 이러한 국제적 흐름 속에서 기존의 동물 모델을 효과적으로 대체하면서도 정확한 독성 평가 결과를 제공할 수 있는 새로운 생물학적 모델과 정밀한 분석 시스템의 필요성이 그 어느 때보다 강조되고 있는 상황입니다.

제브라피시는 포유류와 80% 이상의 유전적 상동성을 공유하는 척추동물로, 인간과 유사한 조직 시스템을 갖추고 있어 동물 실험의 강력한 대안으로 주목받고 있습니다. 배아가 투명하여 내부 장기의 발생 과정을 육안으로 관찰하기 용이할 뿐만 아니라, 중추신경계와 심혈관계 등 주요 기관의 발달 경로가 인체와 매우 흡사하다는 장점이 있습니다. 이러한 특성 덕분에 제브라피시는 뇌신경 질환이나 신장 독성 시험, 그리고 각종 종양 질환의 안전성 및 유효성을 분석하는 연구 분야에서 폭넓게 활용되고 있습니다. 특히 짧은 번식 주기와 높은 관찰 편의성은 고효율의 약물 스크리닝을 가능하게 하여 연구의 효율성을 극대화합니다.

제브라피시가 뛰어난 대체 모델임에도 불구하고, 실제 물질을 평가하고 독성을 정밀하게 파악할 수 있는 전용 장비는 그동안 많이 개발되어 있지 않았습니다.

연구팀은 제브라피시 배아를 멀티 웰에 배치하여 자동으로 스캔하고 독성을 정밀하게 평가할 수 있는 어레이 형태의 이미징 시스템을 독자적으로 개발하였습니다. 이 기술은 국내외 5개국에서 특허 등록을 완료하였으며, 우수성을 인정받아 관련 기업에 대규모 기술 이전을 달성하는 성과를 거두었습니다. 개발된 이미징 시스템은 초기 발생 단계의 미세한 변화를 포착하여 독성 유무를 신속하게 판단할 수 있으며, 이는 향후 바이오 분야의 세포 검사 장비는 물론 반도체 웨이퍼 검사 기술로도 응용될 수 있는 잠재력을 지니고 있습니다. 이러한 통합적인 분석 플랫폼의 구축은 미래 바이오 산업의 경쟁력을 확보하는 데 중요한 밑거름이 될 것으로 기대됩니다.