뼈 재생 촉진하는 방법 개발됐다
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세포가 잘 자라고 뼈조직 형성을 촉진하는 고기능성 생체재료 플랫폼이 개발됐다.
향후 골조직 재생을 포함한 다양한 조직공학 기반 치료 플랫폼에 폭넓게 응용될 수 있는 기반이 마련됐다는 평가다.
박 교수는 "이번 연구는 생체적합성 고분자에 표면 미네랄화를 유도해 세포 친화적인 환경을 조성할 수 있는 전략을 제시한 것"이라며 "향후 골조직 재생을 포함한 다양한 조직공학 치료 플랫폼에 응용될 수 있다"고 말했다.
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세포가 잘 자라고 뼈조직 형성을 촉진하는 고기능성 생체재료 플랫폼이 개발됐다. 향후 골조직 재생을 포함한 다양한 조직공학 기반 치료 플랫폼에 폭넓게 응용될 수 있는 기반이 마련됐다는 평가다.
박해관 가톨릭대학교 은평성모병원 신경외과 교수, 전흥재 가톨릭대학교 의생명과학교실 교수 연구팀이 인공 뼈에 사용되는 분해성 고분자인 폴리-L-젖산(PLLA)의 표면의 성질을 바꿔 세포 접착력과 생체친화성을 향상한 기술에 대한 논문을 발표했다고 17일 밝혔다.
PLLA는 생체 내 분해가 가능한 차세대 정형외과용 소재다. 하지만 표면의 소수성(물을 싫어하는 성질)으로 인해 세포 부착성이 낮고 신생 뼈 형성이 지연되는 한계가 있었다.
이에 연구팀은 PLLA 표면에 생체 친화 코팅물질(PMPC)을 입혀 뼈와 유사한 인공 미네랄(HCA; hydroxycarbonate apatite)이 형성되도록 유도했다.
연구팀은 PLLA-PMPC 표면을 체액 유사액에 담가 14일간 미네랄화를 유도했고, 이후 표면에 자연골과 유사한 HCA 결정이 형성됨을 확인했다.
PLLA-PMPC 구조는 세포 접착을 유도하는 단백질인 파이브로넥틴(fibronectin)의 흡착을 통해 세포의 부착 및 증식 능력이 향상됐다.
또 인공 미네랄이 형성된 PLLA-PMPC 표면에서는 세포 부착을 매개하는 인자들의 발현이 크게 증가했고, 세포 증식 관련 신호전달 체계도 활성화됐다.
박 교수는 “이번 연구는 생체적합성 고분자에 표면 미네랄화를 유도해 세포 친화적인 환경을 조성할 수 있는 전략을 제시한 것”이라며 “향후 골조직 재생을 포함한 다양한 조직공학 치료 플랫폼에 응용될 수 있다”고 말했다.
한편 이번 논문은 SCIE급 저널인 Journal of Industrial and Engineering Chemistry (Impact factor: 5.9) 5월호에 게재됐다.
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