식도 질환에 대한 기존 수술적 치료는 식도의 독특한 특성으로 인해 높은 합병증 발생비율과 좋지 않은 예후를 보인다고 연구되어 있다. 그러므로 식도 조직을 재생시키기 위한 조직 공학이 다양하게 연구되고 있다. 최근 연구에서 식도의 특성에 맞는 합성 폴리머와 자연유래 폴리머의 적절한 합성비율과 최적화된 세포지지체의 구조가 세포의 활성과 식도조직의 재생에 중요한 역할을 한다고 알려져 있다. 따라서 적절한 혼합물질을 활용하여 제작한 마이크로/나노단위를 가지는 세포지지체 구조의 최적화는 성공적인 식도조직재생을 위한 중요한 전략이라고 할 수 있다.

첫번째 파트는 식도조직공학을 위한 최적의 재료를 합성하는 과정을 서술하였다. polycaprolactone diol, 1,6-hexamethylene diisocyanate, and 1,4-butanediol을 활용하여 NCO/OH(R 비율) 및 젤라틴의 비율을 다르게 하여 총 9 개의 샘플을 제작하였다. 식도조직공학을 위한 폴리우레탄 샘플의 적합성은 열적 특성, 친수성, 분해성, 기계적 특성 및 생체친화성 측면에서 평가되었다. 평가 결과 R 비율이 1 인 폴리우레탄 샘플에 10%의 젤라틴을 첨가한 샘플이 식도조직공학에 가장 적합한 샘플로 평가되었다.

두번째 파트는 선택된 재료를 활용하여 세포지지체를 제작하고, 제작된 세포지지체에 대한 식도상피세포의 재생을 평가하였다. 세포지지체는 다양한 조건 하에 electrospinning/netting 방법을 활용하여 제작되었고, 제작된 세포지지체에서 랫드의 상피세포의 조직형태, 세포 분화 및 증식을 평가하였다. 샘플 A-D 에서 농도/전압 조건은 4wt%/12 KV, 4wt%/24 KV, 6.5wt%/12 KV 및 6.5wt%/24 KV 로 진행하였다. 평균 nanonet 의 밀도는 전압이 증가할수록, 농도가 증가할수록 증가하였으며, 4%의 용액을 24KV 하에서 방사진행한 샘플이 정상 랫드의 식도상피와 가장 비슷한 특성이 확인되었다.

종합적으로, 이 연구들은 식도상피재생을 위해 젤라틴 변형 폴리우레탄을 활용하여 나노 단위의 세포지지체 구조의 최적화를 증명하였다. 제시된 조건으로 제작된 세포지지체는 향 후 식도 재생과 관련된 in vivo 연구에 활용될 수 있는 잠재성을 가질 것으로 기대할 수 있다.