복부 손상 치료 소재의 한계와 새로운 해법
복부 복막 결손을 치료하기 위한 현재 소재들은 빠른 분해, 감염 위험, 불충분한 혈관 형성, 느린 근육 재생 및 수술 후 통합 부족의 문제를 자주 나타낸다. 특히 30% 이상 손실된 볼류메트릭 근육 손실(VML)의 경우, 섬유질 치유로 인해 치료가 더욱 어려워지고 있다.
혈관 형성을 돕는 새로운 젤 하이드로겔
이 문제를 해결하기 위해 과학자들은 "광-교차결합 가능한 젤라틴 하이드로겔"을 혈관 형성 세포와 결합하여 혁신적인 치료법을 제안하고 있다. 이 하이드로겔은 혈관 네트워크를 재구성하여 일시적으로 세포 복구를 지원하는 영양 및 가스 채널을 제공한다.
최적화된 빛 조절로 새롭게 탄생한 소재
연구진은 광원을 이용한 폴리머-체인 전파 시간 기술을 통해 하이드로겔의 특성을 최적화했다. 기존의 빛 노출 한계를 극복한 이 기술은 혈관 형성에 필요한 균형 잡힌 고정화와 분해를 가능하게 한다. 이를 통해 실험실에서는 혈관 형성을, 생체 내에서는 강력한 미세혈관 및 신경 발달을 촉진하는 데 성공했다.
복부 근육 재생 70% 회복
연구 결과 이 하이드로겔은 손실된 근육이 55%에 달하는 심각한 VML에서도 복부 근육을 두께 전체에 걸쳐 재생시키며, 평균적으로 손실 근육의 70%를 회복했다. 더 나아가, 하이드로겔은 건강한 조직의 강도와 구조를 모방하는 특성을 보여주었다.
기능적 근육 회복을 위한 관건 – 혈관 밀도와 분해 속도
유의미한 근육 재생을 위해서는 분해 속도를 개선하고 혈관 밀도를 1mm²당 50개 이상의 혈관으로 높이는 것이 중요하다. 덕분에 새로운 하이드로겔은 기존 의료 기술의 공백을 효과적으로 채우면서 재생 의학 분야의 발전에 기여하고 있다.
잠재력으로 주목받는 젤라틴 하이드로겔
이 기술은 하이드로겔의 분해와 강성을 조정할 수 있는 능력을 통해 복구 부위에 임시 혈관 및 신경 채널을 재구축하고, 근육 조직 재생을 크게 증가시키는 데 중점을 둔다. 젤라틴 하이드로겔은 세포 전달체로서의 가능성을 보여주며 미래 재생의학의 핵심으로 주목받고 있다.
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