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미국의 Duke university 연구팀이 인공 연골관절을 대체할 수 있는 신규 소재를 개발했다고 발표하였다.
여기에는 자체 개발한 혁신적인 두 가지 기술이 적용되었는데, 연골관절 자체의 고유 특성인 강도와 유연성을 동시에 갖는 합성 조직을 개발 하는 것이 키포인트이다. 이 연골관절은 무릎을 포함해서 어깨와 힙 등 신체 관절의 연결부위에 맞닿아 있는 뼈끝의 얇은 조직이다. 이 조직은 나이가 들수록 점점 파고들거나 과도한 움직임에 의해 손상을 입게 되어 통증과 활동장애 등의 원인이 되기 때문에 그 동안 연골관절의 특성을 갖는 인공관절에 수많은 연구개발이 이루어져 왔다.
이에 지난 2007년에 Duke의 Farshid Guilak와 그의 연구팀들은 연골관절 조직 안에 줄기세포를 주입해 성공적으로 성장시킨 3D fabric “scaffold(비계)”를 개발하게 되었다.
Woven fiber 구조의 머리카락 두께 정도로 얇은 7개 층으로 이루어진 이 scaffold는 약 1mm 정도의 두께를 갖고 있다. 이 Interwoven fiber 는 “scaffold”로 만들어진 얇은 3D 구조로, 줄기세포를 주입한 유연한 hydrogel이 채워져 있어 연골 형성의 토대가 된다.
이러한 도전으로 scaffold의 빈 공간을 채울 경량의 매체를 개발하게 되었고, 이 매체가 외부압력을 유지하고 lubricating 표면과 scaffold 상에서의 줄기세포 성장에 대한 잠재적 지원을 하게 된다.
이 scaffold의 전자현미경 사진을 보면 알 수 있듯이 마치 철근 구조물에 채워진 콘크리트 구조물과 유사하다.
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출처 : http://www.pratt.duke.edu(December 13, 2013)
- 손성군 통섭섬유연구소
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