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새로운 의료용 디바이스로서 자발생성형 하이드로 겔

전문가 제언: ○ 하이드로 겔은 물을 많이 포함한 3차원 가교 고분자로서 60% 이상이 물인 생체조직과 유사하여 단백질의 흡착과 같은 생체반응을 일으키지 않아 생체적합성 재료로 많은 연구가 이루어지고 있다. 특히 약물의 방출속도를 조절 할 수 있는 DDS(drug dilivery system), 상처보호 물질, 인공장기 등 향후 많은 응용이 기대된다.

○ 그러나 지금까지 대부분의 연구는 3차원 가교 고분자를 만든 후 이 물질을 필요한 생체 각 부위에 응용하는 방법이다. 그러나 한번 만들어진 3차원 가교가 된 고분자는 가공이 힘들어 형태 변형, 약물 로딩, 환부에 밀착 등 사용이 불편하다. 특히 각기 다른 환경인 생체조직에 범용으로 사용 될 수 있는 물질을 각각 제조해야 하는 어려움이 있다.

○ 본 리뷰에서는 pH에 따른 수소결합, 카르복실기와 Ca++이온, 벤젠환의 스태킹 소수성 힘 등을 이용한 가역적인 겔을 만드는 것을 소개하고 있다.

○ 이 방법을 이용한다면 몇 가지 특징이 있는 선형 고분자 예를 들면 카르복실기가 많은 고분자 조합은 낮은 pH인 조직에서 약물-고분자 용액을 주입하면 카르복실기가 이량체화 되어 겔이 되고 Ca++의 농도가 높은 생체조직에서는 Ca++에 의한 가교가 일어나게 할 수 있다.

○ 이 방법의 장점은 몇 가지 기본적인 성질이 다른 고분자들을 만들어두고 환부의 특성 및 약물의 특성에 적합한 즉 약물과 고분자의 결합력을 조절하여 약물의 방출속도의 조절할 수 있다. 또한 가교밀도의 조절 및 벤젠환 등을 이용한 소수성 결합을 조절하여 기계적 물성의 조절도 가능하고 생분해 속도도 조절 할 수 있다. 따라서 수많은 고분자를 제조할 필요 없이 몇 가지 고분자의 조합으로 모든 생체조직과 약물에 적합한 시스템을 만들 수 있다.

○ 특히 겔화 된 물질이 아닌 선형 고분자와 약물이 용해된 용액을 환부에 도포한 뒤 겔화가 일어나기 때문에 환부의 모양에 관계없이 밀착이 우수하여 환부보호와 치유효과를 높일 수 있다.

저자: Mizuna Kimura, Madoka Takai, Kazuhiko Ishihara
자료유형: 학술정보