재생의약과 세포 이식 응용을 위한 알부민 수화젤
1. 개요
알부민은 가장 풍부한 혈장 단백질로서 당과 결합되지 않은 상태로 존재한다.[1] 연구에 많이 사용되는 알부민으로 bovine serum albumin (BSA, 소 혈청 알부민)과 human serum albumin(HSA, 사람 혈청 알부민)이 있다. BSA와 HSA는 아미노산 서열로 볼 때 76% 유사하다.[2] 알부민은 주로 간에서 간세포에 의해 생성되어 혈류로 보내진다. 알부민은 585 아미노산으로 구성되었고, 분자량은 66400 Da이며, pH 4.7에서 등전점(isoelectric point)을 갖는다.[3] 알부민은 혈류에서 비교적 안정적이어서 약 19일의 생리학적 반감기를 갖는다. 알부민은 혈류에서 삼투압을 조절하는 역할을 하며 다른 단백질들, 호르몬들, 금속이온들, 나노 입자들, 약물들을 안정화시키며 운반하는 역할을 할 수 있다. 그리하여 항생제들, 소염제들, 인슐린은 혈류내에서 알부민과 결합을 통해 보다 오랜 기간 혈류에 머물 수 있어 치료 효과가 상승하게 된다. 또한 암세포들은 알부민을 특별히 많이 소모하기 때문에 알부민은 항암제와 결합하여 타깃항암제로 활용되기도 한다.[4]
이처럼 알부민은 약물 전달 재료로서 많이 연구되어져 왔다. 하지만 조직 공학용으로의 알부민은 그리 많이 알려지지 않았다.[1] 또한 기존의 단백질 기반 수화젤(예, 콜라젠 기반 수화젤, Matrigel)은 동물 또는 암세포로 부터 얻어져서 면역반응에 취약할 수 있다. 그리고 알부민은 고농도에서도(20%-30%) 수용액에 잘 녹으며, 쉽게 얻을 수 있는 생체 적합한 단백질 재료이다. 알부민 은 동종으로부터 얻을 수 있는 장점이 있고 우수한 생체적합성과 낮은 면역반응을 갖고 있습니다. 더욱이 알부민은 환자로 직접 얻을 수 있어 환자 맞춤형 수화젤을 얻을 수 있는 장점을 가지고 있습니다. 본 리포트는 알부민 기반 수화젤의 합성, 기계적 물성, 생물학적 특성, 그리고 조직 공학의 응용에 대해 다루었습니다.