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스스로 반응하는 마이크로니들: AI와 4D 프린팅으로 구현한 당뇨성 상처 치료 전략 [Adv. Mater.]
본 연구에서는 인공지능 (AI) 기반 4D 프린팅 기술을 활용하여, 자연모사 개념을 적용한 차세대 마이크로니들 기반 상처 치료 플랫폼을 개발하였습니다. 4D 프린팅 소재의 특성을 제어하기 위하여 머신러닝 기반 설계를 도입하였고, 소재 조성, 공정 변수, 형상 변화 간의 상관관계를 정량적으로 분석하고 최적의 공정 조건을 도출하였습니다. 긴잎끈끈이주걱 특성을 모사하여 제작된 마이크로니들은 체온 범위 (37°C)에서 스스로 형태를 회복하며 휘어지는 구조를 통해, 상처 부위를 능동적으로 수축시켜 물리적 봉합 기능을 수행하도록 설계되었습니다. 또한, 기능성 향상을 위하여 폴리도파민–DNA 기반 adhesive DNA (aDNA) 및 아연 (Zn) 나노층을 도입하여 조직 재생, 혈관 형성, 항균 기능을 부여함으로써 물리적·생물학적 기능이 통합된 다기능 치료 플랫폼을 구현하였습니다. 당뇨성 창상 모델에서 해당 시스템은 상처 치유 속도, 피부 조직 재건, 혈관 생성 측면에서 우수한 효과를 나타냈으며, 염증 반응 감소와 함께 빠른 조직 회복이 되는 것을 확인할 수 있었습니다.
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