동북대학 대학원 환경과학 연구과 사토 요시노리(佐藤 義倫) 준 교수는 홋카이도(北海道) 대학 대학원 치학 연구과, 주식회사 히타치(日立) 하이 테크놀로지, 주식회사 호리바(堀場) 제작소, 독립 행정법인 산업기술 종합 연구소, Bruker Daltonics 주식회사, Netzsch Japan 주식회사와의 공동 연구를 실시해, 2년간에 걸쳐, 래트 흉부 연질조직에 매입한 얽힌 형상을 가진 산소 함유 작용기(하이드록실기, 카르복실기) 수식다층 탄소 나노튜브(tangled oxidized multi-walled carbon nanotubes: t-ox-MWCNTs)의 구조를 투과형 전자 현미경, 라만 산란 분광법을 사용해 평가했습니다. 그 결과, 매입 2년 뒤, 대식세포(macrophage) 내의 라이소솜에 있는 일부의 t-ox-MWCNTs에서는 나노 튜브의 구조가 분해되고 있지만, 세포간극(대식세포 외)에 있는 t-ox-MWCNTs에서는 일주일, 2년 뒤에도, 매입 전의 나노튜브의 구조와 거의 변화가 없고, 대식세포에 먹히지(탐식되지) 않았으며, 나노 튜브의 구조가 파괴되지 않는 것을 밝혀냈습니다.

생체 외・생체 내 실험에 있어서 카르복실기에 수식되고 있는 단층 탄소 나노튜브나 다층 탄소 나노튜브가 대식세포나 호중구(好中球) 등의 탐식세포 안의 라이소솜 내에서 그대로 분해된다고 알려져 있었습니다만, 연질조직의 대식세포 내외에서의 CNT의 장기간 구조 안전성은 조사되지 않았습니다. 이 연구 성과에 의해, CNT 생체재료는 연질조직에서 양호한 생체 적합성을 가지고, CNT가 분해되지 않고 생체재료로서의 기능을 유지하는 것이 가능하기 때문에 보다 경량으로 강도 높은 CNT 생체재료의 인공관절 재료나 골재의 이용이 기대됩니다.

본 성과는 8월 28일부로 Nature Publishing Group이 발행하고 있는 오픈 액세스 저널지인 「Scientific Reports」에 게재되어 있습니다.

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동북대학 대학원 환경과학 연구과
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