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김명선 교수팀, 손상된 조직 재생 돕는 나노 멀티스케일 지지체 개발

  • 작성자운영자
  • 작성일2021/11/16 16:51
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김명선 교수 (정형외과학교실)와 김장호 교수 (전남대) 연구팀이 손상된 조직의 재생을 위한 나노 멀티스케일 지지체를 개발했다.


10월 14일 한국연구재단에 따르면 손상된 조직과 장기의 재생을 돕기 위한 생체 내 삽입용 지지체의 개발을 위한 다양한 시도가 이뤄지고 있다. 하지만, 세포 주변의 복잡한 나노크기의 멀티스케일 미세구조를 유사하게 구현하는데 한계가 있었다.


이에 연구팀은 일렬로 정렬된 홈과 마루를 갖는 형태의 나노구조에 수십㎚에서 수백㎚에 이르는 나노기공들을 형성시켜 계층적 지지체 개발에 착수했다. 연구팀은 생체적합성을 고려한 생분해성 폴리머를 기반으로 리소그래피와 산소 플라즈마 기술을 이용해 일렬로 정렬된 형태의 나노패턴과 다양한 나노크기의 기공을 만들어냈다. 산소 플라즈마에 의해 만들어진 계층적 구조들이 친수성을 띄면서 세포와의 친화성을 높인 결과 이 지지체에 세포를 배양할 경우 세포의 부착과 증식, 분화가 촉진됐다.


또, 연구팀은 세포의 기능을 조절함과 동시에 쥐 모델을 이용해 실제 조직재생 효능을 확인했다. 회전 근개 힘줄이 손상된 쥐 모델의 조직 위에 지지체를 삽입해 4주 후에 힘줄 및 섬유연골 조직 재생이 향상되는 것을 발견했다.


또, 두개골이 손상된 쥐 모델의 뼈 조직 위에 지지체를 삽입하고 3주 및 6주 후에 두개골 조직의 재생이 향상되는 것도 규명했다. 힘줄조직(연조직) 및 골 조직(경조직) 재생촉진의 실마리를 보여준 이 결과는 향후 임플란트나 이식재, 조직재생 치료제, 줄기세포 기반 바이오 의약품 연구 등에 활용될 것으로 기대된다. 다만, 실제 임상 적용을 위해서는 대량생산 공정구축과 임상시험을 통해 조직재생 효능을 검증하는 것이 추가로 필요하다. 한편, 이번 연구 성과는 재생의학 분야 국제학술지 '엔피제이 리제너레이티브 메디신(npj Regenerative Medicine [IF: 10.364])'에 9월9일 게재됐다.


본 논문은 한국연구재단에서 뽑은 '실험 설계가 잘 된 논문'으로 선정되었다.


<출처: news1>

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