생명/의료

선전선진기술연구원, 전통적 바이오소재 형태변화를 제어하는 제어키 발견

발행일 : 2019 / 02 / 13

최근, 중국과학원 선전(深圳)선진기술연구원 두쉐민(杜學敏) 연구팀은 미모사(Mimosa pudica Linn.)의 특성에서 영감을 받고 전통적 바이오소재의 형태 변화를 성공적으로 제어하였다. 해당 발견은 인공장기에 충분한 원천소재를 제공할 전망이다. 해당 논문은 “Research”에 게재되었다.

바이오소재의 의료응용에서 소재의 외형을 요구에 따라 변화시키기 쉽지 않다. 다시마 추출물 알긴산나트륨은 유연한 히드로젤을 형성할 수 있으며 그 기계적 및 바이오학적 특성은 인간의 연부조직과 유사하다. 그러나 해당 히드로젤은 형태 변화 능력이 부족하기에 인공장기의 소재로는 적합하지 않다.

연구팀은 미모사의 특성에서 영감을 얻었다. 미모사의 잎은 조금만 건드려도 신속하게 오므라드는데 그 핵심 원인은 식물 세포 내 이온의 조절 작용으로 인한 것임을 발견하였다. 연구팀은 9개월 동안 연구를 거쳐 알긴산나트륨으로 제조한 히드로젤에 미모사와 유사한 구조를 설계함과 아울러 히드로젤을 특수 제조 용액에 첨가하여 용액속의 나트륨 이온과 칼슘 이온의 상호작용 조절을 통하여 히드로젤의 “나선형으로부터 역나선형”으로의 형태 변화를 성공적으로 제어하였다.

화둥(華東)사범대학 화학·분자공정대학 교수 장리둥(張利東)은 해당 생체모방 설계는 전통적인 바이오소재의 형태 변화를 해결하는데 보편적 방법을 제공함으로써 부분적 바이오소재의 재생의학, 유연성 로봇 등 분야에서의 응용 범위를 확장시킬 전망이라고 평가하였다.