인간 지방유래 알파-엘라스틴의 온도감응성 자가조립현상을 이용한 나노-마이크로 구조화

Abstract

자기회합은 외부환경인 온도, pH, 화학물질 등에 반응하여 단일분자들이 서로 응집하여 하나의 거대분자를 이루는 현상으로서 다양한 분야에 활용 가능하다. 자연계에서 존재하는 엘라스틴은 이러한 자기회합 특성을 지닌 물질 중의 하나로서, 특정 소수성 아미노산 서열구조들이 반복적으로 나열되면서 소수성 결합에 의해 자기회합 특성을 가지게 된다. 엘라스틴은 외부환경 중에서 특히 온도에 민간한 반응을 보이는 데 특정 온도를 기준으로 가역적인 상변화를 보이는 특이적인 성질을 가지고 있어, 이를 바탕으로 거대분자 구조를 제어 할 수 있다. 이러한 자연계에서 존재하는 엘라스틴은 주요한 특성을 활용하고자 소나 말 등의 동물유래 인대조직, 혈관조직, 피부조직 등에서 주로 추출하여 이용하였으나, 이들을 추후 의료분야에 적용하기에는 여러가지 면역거부반응이나 원료공급의 제한 등 한계점 때문에 본 연구에서는 공급이 수월하면서 안전하게 인간 조직을 획득할 수 있는 지방조직을 원료로서 엘라스틴을 추출하였다. 추출한 엘라스틴은 다양한 기초분석을 통하여 엘라스틴의 고유한 특성을 확인하였으며, 이에 두 가지 응용기술을 접목하여 거대분자 구조제어를 시도하였다. 나노입자를 포함하여 나노섬유, 나노시트 형태의 다양한 거대분자 구조제어에 성공하였으며, 이를 바탕으로 약물전달용 캐리어 제조 및 바이오센서용 금나노시트 제조로 연구내용을 확장하여 응용연구를 진행하였다. 따라서, 인간 지방조직 유래 엘라스틴은 기본적인 자기회합 현상을 바탕으로 다양한 거대분자 구조제어를 할 수 있으므로, 약물전달, 조직공학, 바이오센서 등으로 활용도가 매우 높을 것으로 기대한다.