뼈를 복구하고 재생을 돕기 위해 혈액으로 만든 혁신적인 '생체 협력' 재료

과학자들은 혈액에서 추출한 새로운 "생체 협동" 물질을 개발하여 뼈를 복구하는 데 큰 가능성을 보여주었고 개인 맞춤형 재생 요법의 길을 열었다. 노팅엄 대학교(University of Nottingham)의 약학 및 화학 공학부(Schools of Pharmacy and Chemical Engineering)의 연구원들은 펩타이드 분자의 힘을 활용하여 자연 조직 치유의 주요 과정을 안내하고 조직 재생을 향상시키는 살아있는 물질을 만들었다. 어드밴스드 머티리얼즈(Advanced Materials)에 발표된 이 연구는 재생 의학에서 중요한 진전을 이뤘다.

인체 조직은 부상 후 특히 손상이 작을 때 재생하는 놀라운 능력을 가지고 있다. 이 치유 과정은 복잡하며 액체 혈액이 재생을 조직하기 위해 함께 작동하는 세포, 거대분자 및 성장 인자로 구성된 살아있는 미세환경인 고체 재생 혈종(RH)을 형성할 때 시작된다. 그러나 실험실에서 이 프로세스를 복제하는 것은 복잡한 특성으로 인해 어려운 것으로 입증되었다.

노팅엄 대학(University of Nottingham)의 연구팀은 합성 펩타이드와 환자로부터 직접 채취한 전혈을 결합하여 새로운 접근법을 개발했다. 이 방법은 신체의 자체 세포와 분자를 사용하여 손상된 조직을 복구하여 자연 RH를 모방한 재료를 만든다. 엔지니어링된 재료는 재생 환경을 반영할 뿐만 아니라 기능적, 구조적 특성을 향상시킨다.

새로 생성된 재료는 혈소판 활동, 성장 인자 생성 및 치유 세포 모집과 같은 자연 RH의 필수 기능을 유지하면서 쉽게 조립, 조작 및 3D 프린팅할 수 있기 때문에 다재다능하다. 이 과정은 손상된 조직을 효과적으로 복구하는 데 매우 중요하다.

연구팀은 동물 모델에서 이 생체 협력 물질이 동물 자신의 혈액을 사용하여 뼈를 복구할 수 있음을 성공적으로 입증했다. 노팅엄 대학(University of Nottingham)의 생물의학 공학 및 생체 재료 교수이자 이 연구의 수석 저자인 알바로 마타(Alvaro Mata)에 따르면, "수년 동안 과학자들은 자연 재생 환경을 재현하려고 시도해 왔지만, 그 복잡성으로 인해 어려운 작업이 되었습니다. 우리의 접근 방식은 생물학을 처음부터 재현하려고 시도하는 것이 아니라 생물학과 관련이 있습니다."

이 혁신적인 "생체 협력" 접근 방식은 신체의 자연 치유 메커니즘을 활용하고 향상시킴으로써 재생 재료 개발을 위한 새로운 가능성을 열어준다. 시간이 지남에 따라 진화한 프로세스를 통합함으로써 이 기술은 조직 복구 및 재생을 위한 보다 자연스럽고 효과적인 솔루션을 제공한다.

이 연구의 공동 저자인 코시모 리고리오(Cosimo Ligorio) 박사는 쉽게 구할 수 있고 사실상 무료인 혈액을 사용하여 재생 임플란트를 만들 수 있는 잠재력을 강조했다. "사람들의 혈액을 안전하고 쉽게 재생 기능이 뛰어난 임플란트로 바꿀 수 있다는 가능성은 믿을 수 없을 정도로 흥미진진합니다. 환자로부터 대량의 혈액을 얻을 수 있으며, 우리의 목표는 임상 환경에서 혈액을 풍부하고 접근 가능하며 맞춤형 재생 임플란트로 빠르게 변환할 수 있는 툴킷을 만드는 것입니다."

이 연구는 맞춤형 재생 요법의 새로운 문을 열었으며, 전통적인 합성 접근법에 대한 유망한 대안을 제시하고 뼈 손상 및 기타 조직 관련 상태에 대한 보다 효과적인 치료법을 제시했다. (Impact Lab)