망막색소상피 재생을 위한 젤란검 하이드로겔에 실크 피브로인과 실크 세리신을 혼합한 주입제에 관한 연구 A study on injectable silk fibroin and silk sericin blended in gellan gum hydrogel for retinal pigment epithelial regeneration원문보기
연령관련 황반변성(AMD)에 의한 시력 상실을 치료하기 위한 방법으로 망막색소 상피세포(RPE) 이식술이 제안되었다. 그러나 세포의 직접적인 주입은 세포 응집, 세포막의 손상, 세포 생존력 저하 등의 위험성이 존재한다. 이를 해결하기 위해 주입형 하이드로겔이 제안되었으며 이는 주입 전 세포와의 혼합을 통해 세포를 고르게 분산시킬 뿐만 아니라 주입 시 바늘을 통해 가해지는 ...
연령관련 황반변성(AMD)에 의한 시력 상실을 치료하기 위한 방법으로 망막색소 상피세포(RPE) 이식술이 제안되었다. 그러나 세포의 직접적인 주입은 세포 응집, 세포막의 손상, 세포 생존력 저하 등의 위험성이 존재한다. 이를 해결하기 위해 주입형 하이드로겔이 제안되었으며 이는 주입 전 세포와의 혼합을 통해 세포를 고르게 분산시킬 뿐만 아니라 주입 시 바늘을 통해 가해지는 응력을 분산시켜 막 손상을 방지하며, 주입 후 매트릭스의 형성을 통해 세포의 손상을 방지할 수 있다는 장점이 있다. 젤란검(GG)기반 하이드로겔은 여러 세포에 대해 높은 생체 적합성을 가지지만, 낮은 세포 접착성으로 인해 세포 전달을 위해서는 조직 접착 특성 부여할 필요가 있다. 따라서 본 실험에서는 실크 피브로인(SF)과 실크 세리신(SS)의 첨가를 통해 뛰어난 조직 접착 특성을 지니며 담지 된 세포의 최소 침습적인 세포 이식과 RPE 세포의 효과적인 증식을 가능하게 하고자 하였으며 GG 하이드로겔에 SF와 SS를 물리적으로 혼합하여 독성이 낮고 세포 접착성이 높은 하이드로겔을 제작하였다. 실험 결과, GG, SF/GG 및 SS/GG 그룹은 RPE 재생에 안정적인 기계적 특성을 지녔으며, SS/GG 그룹의 높은 다공성과 팽윤도가 더 많은 세포 부착 사이트 제공 및 더 활발한 산소와 영양소의 공급에 유리한 환경을 제공하여 향상된 생체 적합성을 보여주었다. 또한 SF의 첨가보다 SS의 첨가가 세포 성장을 위한 미세환경을 개선하며 면역 형광 및 유전자 발현도 측정에서 현저히 높은 발현도를 나타내었다. 이는 SS/GG 주입형 하이드로겔 시스템은 RPE 재생을 위한 세포 전달에 더 유리한 미세 환경을 제공하며, 치료 목적을 위한 가능성을 시사한다.
연령관련 황반변성(AMD)에 의한 시력 상실을 치료하기 위한 방법으로 망막색소 상피세포(RPE) 이식술이 제안되었다. 그러나 세포의 직접적인 주입은 세포 응집, 세포막의 손상, 세포 생존력 저하 등의 위험성이 존재한다. 이를 해결하기 위해 주입형 하이드로겔이 제안되었으며 이는 주입 전 세포와의 혼합을 통해 세포를 고르게 분산시킬 뿐만 아니라 주입 시 바늘을 통해 가해지는 응력을 분산시켜 막 손상을 방지하며, 주입 후 매트릭스의 형성을 통해 세포의 손상을 방지할 수 있다는 장점이 있다. 젤란검(GG)기반 하이드로겔은 여러 세포에 대해 높은 생체 적합성을 가지지만, 낮은 세포 접착성으로 인해 세포 전달을 위해서는 조직 접착 특성 부여할 필요가 있다. 따라서 본 실험에서는 실크 피브로인(SF)과 실크 세리신(SS)의 첨가를 통해 뛰어난 조직 접착 특성을 지니며 담지 된 세포의 최소 침습적인 세포 이식과 RPE 세포의 효과적인 증식을 가능하게 하고자 하였으며 GG 하이드로겔에 SF와 SS를 물리적으로 혼합하여 독성이 낮고 세포 접착성이 높은 하이드로겔을 제작하였다. 실험 결과, GG, SF/GG 및 SS/GG 그룹은 RPE 재생에 안정적인 기계적 특성을 지녔으며, SS/GG 그룹의 높은 다공성과 팽윤도가 더 많은 세포 부착 사이트 제공 및 더 활발한 산소와 영양소의 공급에 유리한 환경을 제공하여 향상된 생체 적합성을 보여주었다. 또한 SF의 첨가보다 SS의 첨가가 세포 성장을 위한 미세환경을 개선하며 면역 형광 및 유전자 발현도 측정에서 현저히 높은 발현도를 나타내었다. 이는 SS/GG 주입형 하이드로겔 시스템은 RPE 재생을 위한 세포 전달에 더 유리한 미세 환경을 제공하며, 치료 목적을 위한 가능성을 시사한다.
Retinal pigment epithelial cell (RPE) transplantation has been proposed as a method to treat vision loss caused by age-related macular degeneration (AMD). However, direct injection of cells has risks such as cell aggregation, damage to cell membranes, and decreased cell viability. To solve this prob...
Retinal pigment epithelial cell (RPE) transplantation has been proposed as a method to treat vision loss caused by age-related macular degeneration (AMD). However, direct injection of cells has risks such as cell aggregation, damage to cell membranes, and decreased cell viability. To solve this problem, an injection-type hydrogel has been proposed. This has the advantage that cells evenly through mixing with the cells before injection, but also prevent membrane damage by dispersing the stress applied through the needle during injection, and prevent damage to the cells through the formation of a matrix after injection. Gellan gum (GG)-based hydrogel has high biocompatibility for many kind of cells, but due to their low cell adhesion, it is necessary to impart tissue adhesion properties for cell delivery. Therefore, in this experiment, by adding silk fibroin (SF) and silk sericin (SS), it was attempted to enable minimally invasive cell transplantation of supported cells and effective proliferation of RPE cells with excellent tissue adhesion properties. By physically mixing SF and SS, a hydrogel with low toxicity and high cell adhesion was prepared. As a result of the experiment, the GG, SF/GG and SS/GG groups had stable mechanical properties for RPE regeneration, and the high porosity and swelling degree of the SS/GG group were advantageous for providing more cell attachment sites and more active oxygen and nutrient supply. It provided an environment and showed improved biocompatibility. In addition, the addition of SS rather than the addition of SF improved the microenvironment for cell growth and showed a significantly higher expression level in immunofluorescence and gene expression measurement. This suggests that the SS/GG implantable hydrogel system provides a more favorable microenvironment for cell delivery for RPE regeneration, and has potential for therapeutic purposes.
Retinal pigment epithelial cell (RPE) transplantation has been proposed as a method to treat vision loss caused by age-related macular degeneration (AMD). However, direct injection of cells has risks such as cell aggregation, damage to cell membranes, and decreased cell viability. To solve this problem, an injection-type hydrogel has been proposed. This has the advantage that cells evenly through mixing with the cells before injection, but also prevent membrane damage by dispersing the stress applied through the needle during injection, and prevent damage to the cells through the formation of a matrix after injection. Gellan gum (GG)-based hydrogel has high biocompatibility for many kind of cells, but due to their low cell adhesion, it is necessary to impart tissue adhesion properties for cell delivery. Therefore, in this experiment, by adding silk fibroin (SF) and silk sericin (SS), it was attempted to enable minimally invasive cell transplantation of supported cells and effective proliferation of RPE cells with excellent tissue adhesion properties. By physically mixing SF and SS, a hydrogel with low toxicity and high cell adhesion was prepared. As a result of the experiment, the GG, SF/GG and SS/GG groups had stable mechanical properties for RPE regeneration, and the high porosity and swelling degree of the SS/GG group were advantageous for providing more cell attachment sites and more active oxygen and nutrient supply. It provided an environment and showed improved biocompatibility. In addition, the addition of SS rather than the addition of SF improved the microenvironment for cell growth and showed a significantly higher expression level in immunofluorescence and gene expression measurement. This suggests that the SS/GG implantable hydrogel system provides a more favorable microenvironment for cell delivery for RPE regeneration, and has potential for therapeutic purposes.
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