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Aug 22, 2023

과학자들이 나노기술을 사용하여 실험실에서 망막 세포를 재생하다 : ScienceAlert

선진국에서 실명의 주요 원인을 해결하려는 노력의 일환으로 연구자들은 망막 세포 재생을 돕기 위해 나노기술을 활용했습니다. 황반변성은 중심 시력의 한 형태입니다.

선진국에서 실명의 주요 원인을 해결하려는 노력의 일환으로 연구자들은 망막 세포 재생을 돕기 위해 나노기술을 활용했습니다.

황반 변성은 중심 시력 상실의 한 형태로, 이는 엄청난 사회적, 이동성 및 정신적 결과를 초래합니다. 이는 전 세계적으로 수억 명의 사람들에게 영향을 미치며 유병률이 증가하고 있습니다.

퇴행은 손상된 망막 색소 세포의 결과입니다. 우리 몸은 일단 죽기 시작하면 이러한 세포가 자라거나 대체될 수 없기 때문에 과학자들은 세포를 대체할 수 있는 대체 방법과 세포막을 탐구해 왔습니다.

"과거에는 과학자들이 생물학적으로 관련이 없는 평평한 표면에서 세포를 성장시켰습니다."라고 앵글리아 러스킨 대학의 생화학자인 Barbara Pierscionek은 설명합니다.

"이러한 새로운 기술을 사용하여 세포주는 지지체가 제공하는 3D 환경에서 번성하는 것으로 나타났습니다."

노팅엄 트렌트 대학교(Nottingham Trent University)의 생의학 과학자 Biola Egbowon과 동료들은 고분자 나노섬유로 이러한 3D 지지체를 제작하고 염증을 줄이기 위해 스테로이드로 코팅했습니다.

고전압 장을 통해 용융된 폴리머를 분출하여 나노미터 폭의 섬유를 생성하는 전기방사라는 기술을 사용하여 팀은 지지체를 충분히 얇게 유지할 수 있었습니다.

그들이 사용한 폴리아크릴로니트릴 중합체는 기계적 강도를 제공했고, Jeffamine 중합체는 물을 끌어당겨 본질적으로 합성 지지체가 막 역할을 할 수 있게 했습니다.

물질의 수분을 끌어당기는 능력은 세포가 지지체에 결합하는 데 도움을 주고 성장도 촉진하지만, 이전 연구에서는 효과가 너무 강할 경우 세포 사멸과도 관련이 있는 것으로 나타났습니다.

시스템이 망막 실험실 세포의 성장과 수명을 늘리고 최소 150일 동안 생존을 유지했기 때문에 팀의 새로운 공식은 딱 맞는 것 같습니다.

"이 연구는 플루오시놀론 아세토나이드와 같은 항염증 물질로 처리된 나노섬유 지지체가 망막 색소 상피 세포의 성장, 분화 및 기능을 향상시킬 수 있다는 것을 처음으로 입증했습니다."라고 Pierscionek은 말했습니다.

이전 시도에서는 유사한 지지체를 만들기 위해 콜라겐과 셀룰로오스를 사용했지만 Egbowon과 팀은 그들의 합성 옵션이 우리의 면역 체계와 호환되기 쉽고 수정하기가 더 간단할 것이라고 믿습니다.

새로운 연구에서는 이 방법이 필요한 망막 세포의 단일 층을 건강하게 유지하여 다른 배지에서 자랄 때 발견된 것보다 더 자연스럽게 기능하고 있음을 나타내는 바이오마커를 생성할 수 있음을 입증했습니다.

그러나 황반변성이 있는 인간 환자를 치료하는 데 이 접근법이 얼마나 실행 가능한지에 대해서는 아직 우리가 모르는 것이 많습니다.

Egbowon과 동료들은 논문에서 "이것은 재생 의학에서 세포화된 지지체의 잠재력을 나타낼 수 있지만 인간 조직과의 생체 적합성 문제를 다루지는 않는다"고 경고했습니다. 페트리 접시에서 세포를 성장시키는 것과 배양 접시에서 세포를 성장시키는 것 사이에는 엄청난 차이가 있기 때문입니다. 신체 내에서 기능하는 조직 대체물을 갖는 것.

이 분야의 다른 연구에서는 이미 실험실에서 배양한 세포를 다른 망막 세포 유형에 다시 연결하여 기능적인 조직 단위를 형성할 수 있는지 여부를 조사하고 있습니다. 또 다른 전술은 다른 동물의 망막 세포를 재생하는 인간의 눈 조직에 이미 존재하는 세포를 활성화하는 것입니다.

팀의 다음 단계는 세포의 방향을 조사하는 것입니다. 이는 살아있는 시스템 내부에서 테스트하기 전에 좋은 혈액 공급을 유지할 수 있는지 확인하는 데 중요합니다.

이번 연구는 Materials & Design 저널에 게재되었습니다.