| 초록 |
Implantable electronics는 개인 맞춤형 의료의 폭발적인 발전으로 최근 주목을 받고 있으며, 다양한 장기에 생체 전기 신호를 모니터링하고 자극함으로써 만성 질환을 진단하고 치료하는데 응용될 수 있다. 하지만 대표적인 Implantable electronics 에 사용되는 전도성 소재(예: Au, Pt)는 조직에서 기계적 강도차에 의한 염증 반응을 일으킬 수 있는 높은 기계적 강도와 경도를 가진다. 이를 극복하기 위해, implantable electronics의 물리화학적 특성을 개선하기 위한 노력으로 stretchability, biocompatibility, 및 self-healing 같은 특성을 넣기에 용이한 soft hydrogel 기반 플랫폼이 implantable electronics의 구성요소로 고려되고 있다. 본 연구에서는 식물 화합물에서 유래한 boronic acid modified alginate(Alg-BA)과 oligomerized epigallocatechin gallate(OEGCG) 기반의 이온전도성 hydrogel을 제시한다. 본 이온전도성 hydrogel은 "boronic acid-cis-diol" 동적공유결합으로 최대 500%의 stretchability와 self-healing 특성을 보인다. 또한, 이온전도성 hydrogel의 전기 전도율을 높이기 위한 간단한 전략으로, 양이온(예: 나트륨)이 풍부한 수용액에 담구는 것만으로 이온전도성 hydrogel의 저항이 1,700 Ω 에서 900 Ω 까지 떨어지면서도, stretchability와 self-healing 특성이 유지되는것이 확인되었다. implantable electronics 로써 기능성을 확인하기 위해 muscle defect model(ex-vivo)에서 electromyographic(EMG) 신호를 전달하기 위한 "electrophysiological bridging" 역할로 이온전도성 hydrogel을 사용한 결과, 단일 근육 간 접촉 모델에 필적하는 bridging 효율를 보여주었다. 본 연구에서 보여준 식물에서 유래한 이온전도성 hydrogel의 응용은 stretchability, self-healing 및 높은 이온전도성을 가지는 기능성 implantable electronics를 설계하기 위한 유용한 전략이 될 것이다. |
