나노기술 및 정책 정보

• 목록

호주 모나쉬 대학(Monash University)의 연구진이 이끄는 공동연구팀은 개별 줄기 세포의 모양과 핵을 변경하여 뼈 대체에서 회복 속도를 높일 수 있는 새로운 기술을 발견함.

연구진은 UV 나노 임프린트 리소그래피를 사용하여 세포가 뼈가 되도록 기본적으로 '속이는' 마이크로 기둥 어레이를 개발함.

나노 임프린트 리소그래피를 사용하면 저비용, 높은 처리량 및 고해상도로 마이크로 스케일 패턴을 생성할 수 있음.

연구진은 엉덩이나 무릎과 같은 뼈 대체 절차의 일부로 신체에 이식했을 때 사람의 머리카락 너비보다 10배 더 작은 이 기둥이 줄기세포 내부의 모양, 핵 및 유전 물질을 변화시켰음을 발견함. 기둥 크기의 지형과 줄기세포에 미치는 영향을 정의할 수 있었을 뿐만 아니라 현재 방법에 비해 4배 많은 뼈를 생산할 수 있다는 것을 발견함.

추가 테스트를 통해 감염 위험을 줄이는 것 외에도 주변 조직으로 뼈 교체를 잠그는 과정을 가속화 할 수 있음. 또한 이러한 기둥 구조의 형태와 각 줄기세포의 변경을 용이하게 하기 위해 필요한 크기를 결정하고 응용 분야에 가장 적합한 것을 선택할 수 있었음.

연구진은 이제 의료용 임플란트에서 어떻게 작동하는지 알아보기 위해 이 연구를 동물 모델 테스트로 발전시키고 있음.

연구진은 이 연구 결과가 미세 기둥이 전체 핵 형태에 영향을 미칠 뿐만 아니라 핵의 내용물도 변화시켰음을 확인시켜 준다고 하며, 기본 기질의 구조를 지정함으로써 핵의 변형 정도를 제어할 수 있는 능력은 유전자 발현과 그에 따른 세포 운명을 조절할 수 있는 새로운 기회를 열 수 있다고 설명함.

본 연구 성과는 Advanced Science ("Precision Surface Microtopography Regulates Cell Fate via Changes to Actomyosin Contractility and Nuclear Architecture")에 게재됨.