얼음과 달걀 껍질과 같은 기존의 재료를 비계로 사용하여 조직 성장
조직 및 장기 이식에 대한 전 세계 수요가 공급을 크게 앞 지르기 때문에 조직 공학은 잠재적 솔루션을 제공 할 수 있습니다. 그러나 조직 공학에서 중요한 과제 중 하나는 3 차원으로 조직을 성장시키는 것이며, 조직 특이 적 기능을 개발하기 위해 세포를 위치시키는 데 사용되는 스캐 폴드는 종종 개발하기 어렵거나 엄청나게 비싸다.
그러나 매사추세츠 로웰 대학 (University of Massachusetts Lowell) 저널은 2019 년 9 월 18 일 생명 공학 저널 ( Trends in Biotechnology)에 게재 된 리뷰 에서 얼음, 종이 및 시금치와 같은 일상적인 재료를 조직 스캐 폴드로 사용하려는 최근의 노력을 탐구합니다. 그들은 이러한 비 전통적인 자료들은 더 기능적이고, 지속 가능하며, 비용이 저렴할뿐 아니라 전세계에서 이용 가능하고 많은 분야의 생의학 연구에 적용 할 수 있다고 주장한다.
Gulden Camci-Unal은“ 최근의 조직 공학 기법 중 일부는 상당히 비쌀 수 있으며, 그 중 일부는 이러한 3 차원 스캐 폴드를 생성하기 위해 길고 지루한 최적화 절차가 필요할 수 있습니다. "우리는 실제로 자연으로 돌아가서 존재하는 것과 조직 재생을 위해 어떻게 활용할 수 있는지 확인하려고 노력하고 있습니다."
조직 공학에 사용되는 스캐 폴드는 세포를 특정 패턴으로 위치시키는 데 도움이되고, 이는 세포가 조직-특이 적 방식으로 기능하게 될 수있게한다. 그러나, 다공성이고 기계적 강도와 생체 적합성 인 완벽한 스캐 폴드 를 찾는 것은 쉽지 않습니다. 이러한 이유로 과학자들은 현재 비용 효율적이고 지속 가능한 접근 방식 으로 기성품 천연 재료 를 빌리고 있습니다.
Camci-Unal은“우리는 본질적으로 공정을 단순화하고 적용 중에 조직에 맞는 재료를 즉시 사용하려고합니다.
예를 들어, 우스터 폴리 테크닉 연구소 (Worcester Polytechnic Institute)의 연구팀은 현재 시금치와 같은 다른 식물의 고유 한 정맥 시스템을 해킹하고 있습니다. 시금치의 조밀 한 정맥 네트워크는 인간의 심장의 혈관계와 유사합니다. 식물 세포를 씻어 내고 식물 벽 매트릭스를 남겨두면 연구원들은 시금치 골격에서 심장 조직을 성장시킬 수 있습니다.
다른 연구자들은 다양한 다른 재료를 탐구했습니다. 두부는 단백질이 풍부한 스캐 폴드로 활용되어 세포 접착 촉진을 통해 상처 치유에 도움을줍니다. 비계 물질을 강화하기 위해 칼슘이 풍부한 달걀 껍질을 통합하면 뼈 치유 및 신경 조직 재생을 향상시킬 수 있습니다. 일부 연구는 종이 조직에서 뼈 조직을 성장시키기 위해 3D 종이 스캐 폴드를 구성하기 위해 종이 접기에서 영감을 얻었습니다.
Camci-Unal은“사람들은 수천 년 동안 다양한 응용 분야에서 종이를 사용해 왔습니다. "하지만 10 년 전까지 만해도 우리는 세포 배양 플랫폼을위한 조직 공학 스캐 폴드로 사용하기 시작했습니다. 때로는 간단한 일이 간과되는 것 같습니다."
과학자들의 최근 비 전통적인 생체 물질에 대한 투자는 유망한 결과를 보여 주지만 생체 내 추가 조사가 필요합니다. 이러한 생체 재료는 현재 조직 공학의 기능성, 확장 성 및 지속성을 향상시키고 잠재적으로 광범위한 질병을 치료할 수있는 새로운 접근 방식을 제공하지만 여전히 더 많은 작업이 필요합니다.
임상 적 번역이 가능하기 전에, 표준 프로토콜, 생체 물질 효능 및 환자 안전이 확립되어야한다고 Camci-Unal은 말합니다. 이 분야에서 종종 이러한 많은 바이오 물질을 간과하고 연구하기 때문에 특히 그렇습니다. "우리는 아직 광범위하게 연구되지 않았기 때문에 일부 재료에 익숙하지 않다"고 그녀는 말했다. "우리는 단점이 무엇인지 알지 못하거나 아직 알지 못하는 다른 큰 장점이 있습니다."
이러한 비전통적이고 자연적으로 파생 된 재료의 또 다른 이점은 조직 공학 프로세스를 단순화 하고 연구 비용과 환경 영향을 줄여서 이러한 종류의 연구를보다 세계적으로 접근 할 수 있다는 것입니다. Camci-Unal은 "우리는 고도로 설비가 완비 된 시설뿐만 아니라 전세계 모든 사람에게 과학을 제공하고자합니다."라고 말합니다. "우리는 모두를위한 생체 재료를 개발하려고 노력하고 있습니다."