볼베어링 영감을 받은 폴리암폴리트 수정 미세구슬이 생체 윤활제로서 골관절염을 완화시킨다.

골관절염은 관절의 윤활 기능 장애와 관련된 질환으로, 관절 연골 퇴화 및 관절 캡슐 염증이 특징이다. 항염증 치료와 결합한 관절 윤활 증진은 골관절염 치료를 위한 효과적인 전략으로 간주된다. 본 연구에서는 볼베어링에서 영감을 받은 초윤활성과 홍합에서 영감을 받은 접착성을 바탕으로, 초윤활화된 미세구슬, 즉 폴리(도파민 메타크릴아마이드-투-설포베타인 메타크릴레이트)로 개질된 마이크로유체 젤라틴 메타크릴레이트 구슬(MGS@DMA-SBMA)을 개발하였다. 이는 마이크로유체 기술을 사용하여 단일 분산 식으로 크기가 균일한 미세구슬을 제작한 다음, 일단계 생체 모방 접합법으로 DMA-SBMA 공중합체로 자발적으로 수정된 미세구슬이다. 이 미세구슬들은 개질된 폴리 설포베타인 메타크릴레이트(pSBMA)의 전하가 있는 헤드그룹(-N+ (CH3 )2 - 및 -SO3- ) 주위에 형성된 강력한 수화층 덕분에 윤활성이 향상되며, 동시에 다공성 구조 덕분에 효율적인 약물 하중 및 방출 능력을 갖추고 있다. 특히 pSBMA의 접합은 미세구슬들이 골관절염의 관절 내 치료에 매우 바람직한 특성(즉, 향상된 윤활, 감소된 분해, 지속적인 약물 방출)을 제공할 수 있게 한다. 또한 디클로페낙 나트륨을 하중으로 실었을 때, 우수한 생체 적합성을 가진 초윤활 미세구슬이 TNF-α(종양 괴사 인자 α) 유도 연골세포 분해를 vitro에서 억제할 수 있으며, 이로 인해 골관절염에 대한 치료 효과를 in vivo에서 나타낼 수 있다.