형태학적 구조가 다른 표면에서 줄기세포의 거동 평가

Abstract

조직공학은 손상된 조직이나 장기를 재생하기 위한 전략으로서 주목 받고 있다. 조직공학적 방법으로 손상된 조직이나 장기를 재생시키기 위해서는 다음의 세가지 요소가 필요하다. 첫째로 세포와 둘째로 생체재료로 만들어진 스캐폴드, 마지막으로 사이토카인이나 성장인자와 같은 생물활성인자가 필요하다. 스캐폴드는 손상된 조직을 재생시키고 세포를 지지하기 위한 3차원적 구조를 가진 기질로서 중요한 역할을 한다. 때문에 세포를 보호하고 최적의 배양환경을 위해 스캐폴드는 3차원 구조인 세포외 기질을 모방한 구조를 지녀야 한다. 3차원 구조의 스캐폴드를 만들기 위해서는 형태학적 구조에 따른 세포와의 반응에 대한 연구가 필요하다. 따라서 본 논문에서는 형태학적 구조가 다른 스캐폴드에서 줄기세포의 반응에 대해 살펴보고자 한다. 제 2장에서는 나노 수준에서 표면의 거칠기를 조절한 실리카 나노 기판 위에서 쥐 근육유래 줄기세포를 파종하여 세포의 반응에 대해 연구하였다. 실리카 나노 기판의 거칠기가 증가할수록 쥐 근육유래 줄기세포의 흡착과 증식이 잘 일어났다. 또한 나노 기판의 거칠기가 감소함에 따라 세포의 스트레스에 관여하는 유전자인 HSP 70의 발현이 증가하였다. 본 연구에서는 나노 기판의 거칠기가 세포의 반응에 영향을 미치는 것을 확인하였다. 제 3장에서는 전기방사법과 염/추출법으로 합성고분자인 PLLA를 나노파이버와 스캐폴드로 제조한 뒤 각각에 쥐 근육유래 줄기세포를 파종하여 특성을 비교하였다. 생체 외와 내에서 PLLA 스캐폴드에 비해 PLLA 나노파이버가 면역반응이 적었으며 조직과 스캐폴드간의 생착이 우수했으며 스캐폴드 내에 세포의 침투가 높은 것을 확인하였다. 결론적으로 형태학적 구조가 다른 스캐폴드가 세포의 반응에 중요한 역할을 하는 것을 확인할 수 있었다.