The Polymer Society of Korea

Abstract

 힘줄은 낮은 혈관 분포와 제한된 세포성으로 인해 손상 후 재생이 느리고 완전한 기능 회복이 어렵다. 기존 인공 힘줄은 주로 기계적 강도 확보에 집중되어 재생 유도 기능과 재활 과정에서의 상태 모니터링 기능이 부족하다. 본 연구에서는 PVA 기반 수화젤에 돼지 힘줄 유래 탈세포화 세포외기질 (dECM)을 도입한 이방성 수화젤을 설계하여, 힘줄 재생을 위한 지지체 기능과 변형 감지 기반 기계적 거동 모니터링 기능을 동시에 갖는 인공 전자힘줄 플랫폼을 제안하였다. 제조된 dECM은 탈세포화 이후에도 collagen 및 GAG 성분이 유지되었으며, 잔존 DNA는 효과적으로 제거되었다. 또한 사전 신장과 가교 공정을 통해 수화젤 내부에 정렬된 섬유 구조가 형성되었고, 그 결과 정렬 방향에서 높은 인장 강도와 우수한 인열 저항성을 나타내어 천연 힘줄과 유사한 기계적 특성을 구현하였다. 더불어 변형에 따른 재현성 높은 전기적 응답을 기반으로, 재생 과정에서 힘줄의 기계적 거동을 연속적으로 추적·모니터링할 수 있음을 확인하였다. 본 연구는 재생 치료와 기능 모니터링을 통합한 차세대 인공 전자힘줄 플랫폼의 가능성을 제시한다.