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다중벽 탄소나노튜브 3D Scaffold
지지체 구성 모식도
기술 특성

본 기술은 관절연골의 중간층 또는 관절연골의 표층 부위에 모두 적용될 수 있는 독창적인 복합층 탄소나노튜브의 관절연골 재생용 지지체를 합성하는 것이다. 이러한 구조는 연골조직의 이식 및 재생을 위해 충분한 기계적 특성을 가지며, 세포 생존율이 우수하고, 세포의 항산화 글리코사미노글리칸(GAGs) 분비량을 높일 수 있다. 또한, 관절연골의 표층 부위와 중간층 부위에서 세포부착을 용이하게 하고 줄기세포의 성장 및 분화에 효과적인 생체모방형의 미세구조를 구현할 수 있다. 인체연골을 모사한 관절연골 재생용 지지체는 손상된 관절연골의 재생에 효과적이므로, 줄기세포를 이용한 관절연골치료에 유용하게 활용될 수 있다.

파급 효과

관절연골 재생용 지지체는 손상된 관절 연골의 재생에 효과적이므로, 줄기세포를 이용한 관절연골치료에 유용하게 활용될 수 있으며, 코 및 귀 등의 성형 보형물로도 유용하게 사용될 수 있다. 또한, 줄기세포와 함께 약물전달기술을 적용하여 연골 뿐 아니라 다양한 치료분야에도 활용가능하다.

기술 배경
  • 지지체 구성 모식도
  • 세포 실험 결과

일반적으로 척추동물의 관절을 이루는 연골 조직은 한번 손상되면 정상적으로 생체 내에서 재생되지 않는다. 이러한 관절의 연골조직이 손상될 경우 심한 통증과 함께 일상 활동에 제한을 받게 되며, 만성화될 경우 치명적인 퇴행성 관절염 등이 유발된다. 관절연골 치료를 위한 조직 공학적 접근 방법으로는 생체재료를 이용한 지지체의 역할이 중요한데, 이를 위해 사용된 최초의 생체재료로는 천연 생분해성 고분자 및 합성 생분해성 고분자가 있으며, 천연 생분해성 고분자로는 콜라겐, 알기네이트, 히알루론산, 젤라틴, 키토산, 피브린 등이 있고, 합성 생분해성 고분자로는 폴리글리콜산(PGA), 폴리락트산(PLA), 폴리락트산-글리콜산 공중합체(PLGA), 폴리-ε-카프로락톤(PCL)과 이들의 유도체 및 공중합체 등이 있다. 생체모사 연골재생 지지체로서 그 기능을 수행하기 위해서 가장 중요하게 요구되는 것이 바로 생체적합성을 구현하는 것인데, 이를 위해 조직재생을 유도할 수있는 생체모방형 표면환경을 완벽히 구현하는 것이 해결 과제이다.