업사이클링을 통해 한계를 뛰어넘다: 달걀 껍질

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이미지: 이 연구의 흐름도: 달걀 껍질 폐기물을 뼈 재생을 위한 생체 활성 물질로 전환하는 방법더보기

크레딧: QIANLI MA

자가 및 동종 뼈 이식은 새로운 뼈를 효과적으로 생성할 수 있는 생체 활성 화합물과 조골 세포로 인해 뼈 재건에 있어 최적의 표준으로 간주됩니다. 그러나 제한된 공급, 기증자 부위의 합병증 및 질병 전파 위험으로 인해 광범위한 사용이 제한되었습니다.

대조적으로, 이종 이식 재료는 사용하기에 안전하고 풍부하기 때문에 실행 가능한 대안을 나타냅니다. 비용이 많이 드는 포유류 조직에서 유래하더라도 특히 소외된 지역에서는 환경 위험과 윤리적 문제를 야기합니다. 그럼에도 불구하고, 이종이식 재료에는 한계가 있습니다. 대부분의 상용화된 이종 이식 재료는 특히 낙후된 지역에서 높은 생물학적 비용, 환경 오염 및 잠재적인 윤리적 문제가 있는 포유류 조직에서 제조됩니다.

따라서 골 이식재 개발의 최우선 과제는 천연 이식재를 대체할 수 있는 안전하고 변형 가능하며 환경 친화적인 합성 생체 재료를 얻는 것입니다. 이는 국제 연구진의 새로운 발견에 박차를 가한 정확한 동기입니다.

해당 연구에서 팀은 달걀 껍질을 내독소가 없고 면역적합성인 무정형 인산칼슘(ACP) 입자로 변환하는 용해-침전 방법을 개발했습니다. 이번 연구의 제1저자인 오슬로대학교(UiO) 생체재료학과 Qianli Ma Qianli Ma 박사는 “계란껍질은 칼슘과 인 성분이 풍부하기 때문에 뼈이식재를 합성하는 데 이상적인 원료”라고 말했습니다. 또한 마그네슘, 스트론튬 등 뼈 재생과 관련된 일부 미량 원소도 달걀 껍질에서 발견됩니다."

또한, 팀은 체외에서 달걀 껍질 ACP의 골형성 활성을 연구하기 위한 새로운 3D 회전 타원체 모델을 확립했습니다. 모델에서 ACP 물질은 조골세포와 보다 현실적으로 상호작용하는 것으로 관찰되었으며, 안전하고 세포 친화적이며 뼈 재생 촉진에 효과적이었습니다.

"이 기술은 환경 오염을 줄이면서 생체 활성 및 지속 가능한 뼈 이식 재료의 무제한 공급을 약속합니다."라고 UiO의 같은 부서에 소속된 선임이자 교신 저자인 Håvard Jostein Haugen 교수가 말했습니다. "이 연구에서 구성된 조골 회전 타원체 세포와 생체재료 사이의 3차원 상호작용을 반영하여 보다 실용적인 생체재료 연구 모델을 제시했습니다."

연구진은 KeAi 저널 Smart Materials in Medicine에 발표된 최신 연구 결과가 일반 음식물 쓰레기를 고부가가치 생체 재료로 전환하는 추가 연구에 영감을 주기를 희망합니다. 한편, 연구팀은 동물 모델의 생체 내 연구를 대체할 수 있는 이상적인 체외 모델을 개발하기 위해 노력하고 있습니다.

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해당 저자에게 문의하십시오: 노르웨이 오슬로 대학교 임상 치과 연구소 생체재료학과 Håvard Jostein Haugen. [email protected]

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의학에서의 스마트 소재

10.1016/j.smaim.2023.04.001

실험적 연구

세포

달걀 껍질 유래 비정질 인산칼슘: 새로운 3D 조골세포 회전 타원체 모델에서 뼈 이식 재료로서의 합성, 특성화 및 생체 기능

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