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3차원 생체재료 비계의 기공성과 골 형성

전문가 제언: ○ 실험실이나 생체실험에서 골의 재생을 유도하는 비계(scaffolds)의 기공성과 기공의 크기는 중요하며, 적절할 생체재료의 개발과 공정기술은 조직공학 분야에 중요한 과제이다. 비계가 갖고 있는 기공성이 없고, 낮거나, 그 크기가 작으면 골 형성에 있어 세포의 증식이 억제되고 세포가 모여 엉키게 된다.

○ 그런데 비계의 재질이나 공정방법에 따라 기공을 크게만 할 수 없는 것은 비계는 기계적인 지지역할과 생체적합, 생분해 등 균형을 유지해야 하는 어려움을 갖고 있기 때문이다. 지금까지는 기공의 크기를 100um 정도로 생각했으나, 최근의 논문들에서는 300um 이상은 되어야 모세관현상과 혈관의 유입 개조에 효과가 있는 것으로 추천하고 있다.

○ 산소가 적으면 기공을 적게 할 필요가 있으며, 이때는 골 형성이 일어나기 전에 연골을 형성하는 경우가 생기며, 기공이 크면 연골 형성이 없이 골이 형성되는 것으로 본다. 따라서 비계를 이러한 조건에 맞게 크기와 수를 다양하게 배치하는 기술과 생체조건에 따라 다른 비계의 생성공정이 연구되고 있다.

○ 이러한 비계의 설계와 공정은 골 조직뿐 아니라 다른 조직에서도 형태를 만들거나 약물을 전달하는 수단으로 이용 가능성을 보이고 있다. 골 결손을 회복하기 위해서는 이식이 대표적인데, 성공적인 이식을 위해서는 자가 골이나 동종 골 때로는 이종 골과 같은 골량을 증가시키는 생체재료가 필요하다. 골유도, 골전도와 골 재생이 일어나야만 하고, 골 형성과정에서 특히 골 형성단백질(Bone Morphogenetic Protein; BMP)과 다양한 호르몬이 관여하고 있어 이러한 호르몬이나 성장인자를 비계를 통해 전달하는 방법도 중요한 연구 대상이다.

저자: Vassilis Karageorgiou, DavidKaplan
자료유형: 학술정보