나노기술 및 정책 정보

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코네티컷 대학교(University of Connecticut) 연구팀이 부러진 뼈를 치료하면서 뼈를 자라게 하는 스캐폴드(Scaffold)와 뼈의 성장을 자극하는 전기 자극을 통해 더 쉽게 치료할 수 있는 방법을 개발함. 경미한 골절은 대개 스스로 치유되지만 뼈 조각이 부서지거나 없는 큰 골절은 복구하기가 어려움. 신체의 자연 전기장을 모방하기 위해 골절 부위에 작은 전기장을 적용하면 세포가 재생되는 데 도움이 됨. 그러나 이를 수행하는 의료 기기는 일반적으로 부피가 크며 전선 또는 독성 배터리에 의존하며 침습적 제거 수술이 필요하여 심각한 부상에는 큰 도움이 되지 않음. 연구팀은 뼈의 성장을 촉진하기 위해 제어 가능한 전기장을 생성하는 비독성 폴리머 스캐폴드를 개발함. 스캐폴드는 신체의 큰 골절을 메우도록 도와줌. 많은 연구자들이 뼈 성장을 촉진하기 위해 스캐폴드 사용을 연구해 오고 있지만, 전기 자극과 짝을 이루는 것은 새로운 일임. 연구팀은 두개골 골절이 있는 마우스에서 장치를 시연함. 스캐폴드에서 발생하는 전기 전압은 매우 작으며 불과 몇 밀리 볼트임. 이 장치에서 전압은 원격 제어 초음파를 통해 생성됨. 초음파는 폴리머 스캐폴딩을 진동시켜 전기장을 생성함(진동에서 전기를 생성하거나 그 반대로 동작하는 것을 압전이라고 함).

본 연구 성과는 ‘Journal of Nano Energy’ ("Biodegradable nanofiber bone-tissue scaffold as remotely-controlled and self-powering electrical stimulator") 지에 게재됨