남성을 위한 생체공학의 힘: 합성 조직으로 돼지의 발기 기능 회복

Apr 28, 2023

By Cell Press2023년 1월 27일

생체 공학 인공 음경 백색 코트. 출처: Matter/Chai et al.

과학자들은 1월 4일 Matter 저널에 발표된 연구에서 돼지 모델에서 부상을 복구하고 정상적인 발기 기능을 회복시키는 합성 조직을 개발했습니다. 이번 연구 결과는 발기를 유지하는 데 필요한 조직의 섬유질 덮개를 모방한 인공 알부기네아(ATA)가 인간의 음경 부상을 치료할 수 있는 가능성을 보여 준다는 것을 시사합니다.

남측 설타오시(Xuetao Shi) 연구원은 “ATA 구축 과정의 문제점과 결과를 대체로 예상했지만, ATA 사용 직후 음경이 정상적인 발기를 회복한 동물 실험 결과에 여전히 놀랐다”고 말했다. 중국 광저우에 있는 중국 공과대학(China University of Technology)이자 연구의 저자입니다.

"우리가 보고한 ATA의 가장 큰 장점은 자연 조직의 미세 구조를 모방하여 조직과 유사한 기능을 달성한다는 것입니다."라고 그는 덧붙였습니다. "이 디자인 접근 방식은 tunica albuginea 조직의 생체 모방 디자인에 국한되지 않고 다른 많은 하중 지지 조직으로 확장될 수 있습니다."

Shi는 그의 팀의 연구 초점이 최근 발기 부전, 불임, 성 손상의 결과로 발생하는 것으로 생각되는 결합 조직 장애인 페이로니병 등 남성 생식 건강 문제를 해결하기 위한 생체 물질 생산으로 바뀌었다고 말했습니다. 40세에서 70세 사이의 남성 중 약 절반이 어떤 형태로든 발기부전을 경험하는 것으로 알려졌으며, 약 5%는 백막에 흉터 조직이 형성되어 통증과 다양한 기타 증상을 유발하는 페이로니병을 앓고 있습니다.

Shi는 "우리는 이 분야가 거의 주목을 받지 못했지만 관련 필요성이 크다는 것을 알게 되었습니다"라고 말했습니다.

돼지해면체에 생리식염수를 주입하여 음경을 발기시킨 후 발기된 음경의 모양을 관찰합니다. 신용: Matter Chai et al.

이전의 많은 연구는 요도 복구에 중점을 두었지만 발기 기능 회복에 초점을 맞춘 연구는 적었다고 Shi는 말했습니다. 임상의는 세포외 기질과 결합된 환자 신체의 다른 조직에서 패치를 만들어 손상된 백막 조직을 가진 환자를 치료할 수 있지만 이러한 패치에는 단점이 있습니다. 때로는 면역체계가 이를 거부하거나 기증자 부위에 합병증이 발생하며, 미세구조가 천연 백막과 다르기 때문에 이러한 패치가 자연 조직을 완벽하게 대체하기는 어렵습니다.

이 문제를 해결하기 위해 Shi와 동료들은 자연 조직과 유사한 컬링된 섬유 구조를 갖는 폴리비닐 알코올을 기반으로 한 ATA를 개발했습니다. 결과적으로, 합성 물질은 tunica albuginea의 특성을 모방하는 생체역학적 특성을 갖습니다. 연구진은 인공조직이 체내에 오랫동안 머물도록 설계돼 있어 독성과 혈액적합성을 알아보기 위해 실험실 실험을 진행했고, 다른 조직에 해를 끼치지 않아야 한다고 판단했다.

다음으로, 그들은 tunica albuginea에 부상을 입은 Bama 소형 돼지에서 ATA를 테스트했습니다. 연구진은 인공 조직으로 만든 패치가 정상적인 음경 조직과 유사하게 발기 기능을 회복했다는 사실을 발견했는데, 이는 패치가 자연 조직의 기능을 성공적으로 대체했음을 의미합니다. 연구진은 1개월 후 ATA 패치의 효과를 분석한 결과, 인공조직이 주변 자연조직의 미세구조를 회복하지는 못했으나, 음경에 식염수를 주입한 후 정상조직과 비슷한 섬유화가 진행되고 정상적인 발기가 된 것을 확인했다. .

Shi는 "시술 후 한 달이 지난 결과 ATA 그룹이 완벽하지는 않지만 좋은 수리 결과를 얻은 것으로 나타났습니다"라고 말했습니다.

Shi는 음경 부상에서 백막(tunica albuginea)만이 일반적으로 손상된 조직이 아니라고 지적했습니다. 주변 신경과 음경 음경을 통과하는 해면체 조직도 종종 손상되어 복구가 더욱 어려워집니다.