펜실베이니아 대학교 공학 및 응용과학대학 연구원들이 실제로 깜박일 수 있는 인간의 눈 복제품을 개발했습니다. 하지만 걱정하지 마세요. 그들은 연구원들과 협력하지 않을 것입니다. 로봇 근육 만들기 Skynet의 첫 번째 터미네이터 조립을 시작합니다. 그들은 그것을 안구 질환 치료법을 개발하는 방법으로 사용하고 있습니다.
문제의 눈은 모델링된 실제 눈과 매우 유사하게 작동합니다. 각막 표면에 수분을 분산시키도록 설계된 전동식 젤라틴 기반 눈꺼풀이 특징입니다. 눈 자체는 실제 인간의 눈 세포로 구성되어 있으며, 이 세포는 3D 프린팅의 도움으로 만들어진 다공성 비계에서 성장합니다. 각막 세포는 눈의 흰 부분을 덮는 조직인 결막으로 둘러싸인 가장 안쪽 부분에서 자라는 실제 눈의 구성을 반영합니다. 눈을 깜박이면 실제처럼 눈물이 눈 표면에 퍼집니다.
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눈의 여러 부분이 다양한 원색으로 염색되는 이유가 궁금하다면, 이를 통해 연구자는 눈이 어떻게 반응하는지 확인할 수 있기 때문입니다.
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“엔지니어링 관점에서 볼 때, 우리는 깜박이는 인간의 눈의 역동적인 환경,” Dan Huh, 학과 부교수 생명 공학, 성명서에서 말했다. “눈을 깜박이는 것은 눈물을 퍼뜨리고 안구 표면을 촉촉하게 유지하는 얇은 막을 생성하는 역할을 합니다. 또한 빛의 전달을 위해 매끄러운 굴절 표면을 형성하는 데 도움이 됩니다. 이것이 우리 장치에서 재현하고 싶었던 안구 표면의 주요 특징이었습니다.”
큰 아이디어는 소위 "아이 온 칩(eye-on-a-chip)"을 개발하면 실제 장기에 테스트할 필요 없이 눈 상태에 대한 다양한 치료법을 테스트할 수 있다는 것입니다. 그렇게 함으로써 안구건조증(DED)과 같은 질병에 대한 치료법을 개발하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이는 세계 인구의 약 14%에게 영향을 미치지만, 지금까지 효과적인 치료법을 개발하기 어려운 것으로 입증되었습니다. 2010년 이후 DED 단독으로 200건의 임상 약물 시험이 실패했습니다. 현재 미국 식품의약국(FDA)이 승인한 약물은 2개뿐입니다.
이것은 실험실에서 나온 최신 장기 칩 프로젝트입니다. 예를 들어, MIT 엔지니어들은 바디온어칩(Body-on-a-Chip) 모델 개발 최대 10개의 서로 다른 기관에서 조작된 조직을 연결합니다. 이를 통해 특정 기관을 치료하도록 설계된 약물이 신체의 다른 기관에 어떻게 영향을 미칠 수 있는지 알아내는 것을 목표로 인체 전체의 메커니즘을 모방할 수 있습니다.
Penn Engineering의 Eye-on-a-Chip 모델을 설명하는 논문은 다음과 같습니다. 최근 Nature Medicine 저널에 게재됨.
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