( Engineering researchers at the University of Waterloo created this moist, flexible gel to help heal soft-tissue injuries. Credit: University of Waterloo ) 흔히 해삼이나 말미잘은 매우 하등한 동물로 생각하기 때문에 누군가에게 해삼이나 말미잘을 닮았다고 하면 십중팔구 나쁜 이야기로 들릴 가능성이 높습니다. 하지만 생명공학자들은 누구보다도 해삼이나 말미잘을 닮은 조직을 만들기 위해 노력합니다. 이들은 놀라운 재생 능력과 치유 능력을 지니고 있기 때문입니다. 워털루 대학교 기계공학과 이민 우 교수 (Dr. Yimin Wu, a mechanical engineering professor at the University of Waterloo)와 유차오 텅 박사 (Dr. Youchao Teng)는 해삼의 또 다른 놀라운 능력을 모방한 하이드로겔을 만들었습니다. 잘 알려지지 않은 사실 중 하나이지만, 사실 해삼은 몸의 단단한 정도 (경도)를 마음대로 바꿀 수 있는 가변 콜라겐 조직 (mutable collagenous tissue, MCT)이라는 독특한 결합 조직을 지니고 있습니다. 덕분에 신경계의 제어 하에 몇 초 만에 몸을 극도로 부드럽게 만들거나 단단하게 경화시킬 수 있습니다. 이는 포식자로부터 도망치거나 방어할 때, 그리고 에너지 효율적인 이동 시 등에 활용됩니다. ESRF(유럽 방사광 가속기)를 이용한 이전 연구에 따르면 이 경도 변화의 핵심 메커니즘은 콜라겐 섬유 자체의 성질 변화가 아니라, 콜라겐 섬유 사이의 인터피브릴(interfibrillar) 매트릭스의 강성 변화입니다. 즉, 단백질·글리코사미노글루칸(GAG)으로 이루어진 젤 형태의 매트릭스가 이온 환경(예: 칼륨 농도)에 따라 경화/연화되면서, 섬유 간 전단 응력 전달 효율이 바뀌어 전체 조직의 강성이 변합니다. 따라서 소재를 바꾸지 않고도 이온...
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