나노 구조의 고분자 지지체를 이용한 세포 표현형 제어

Abstract

조직공학은 장기 이식을 대체 할 수 있는 대체 치료법으로 각광받고 있다. 이러한 조직공학에 있어서, 생체 친화성 고분자 지지체와 세포 간의 상호작용은 세포의 증식 및 분화를 조절하는데 매우 중요한 인자로 작용한다. 세포는 세포 외 기질과 다양한 방법으로 결합하고 있는데, 실제 구조들은 마이크로 또는 나노 크기 단위로 형성되어 결합하고 있다. 우리는 이러한 사실을 바탕으로 세포와 고분자 지지체 간의 결합을 효과적으로 할 수 있도록 나노 크기 단위의 지지체 구조를 만들었다. 100 나노 이하의 구조적 변화가 세포에게 주는 영향을 알아보기 위해 30- 100 나노 크기 단위의 폴리스티렌 도메인으로 이루어진 지지체 위에서의 세포의 반응을 관찰하였다. 도메인 간의 거리를 고정한 상태에서 도메인 사이즈를 조절한 실험에서는 도메인의 사이즈가 작을수록 증식이 잘 되는데 반해 도메인 사이즈가 커지면 분화가 잘 되는 경향성을 얻을 수 있었다. 다른 실험에서는 도메인 크기와 거리를 모두 변화하지만 폴리스티렌 구조의 전체 면적을 동일하게 한 후 세포에 주는 영향을 분석하였다. 이러한 실험을 위해 AFM과 SEM 을 이용하여 지지체 구조를 분석하였고, 증식실험에서는 성장 속도와 세포의 종횡비를 분석하였다. 분화 실험에서는 PCR을 이용하여 정성적 또는 정량적으로 ALP, Col1 등의 유전자 발현을 분석하였다.