전기 자극(ES) 치료는 연골 치유를 촉진하지만, 부피가 큰 장비로 인해 어려움이 있어 환자의 순응도를 향상시키고 유익을 제공하기 위한 경량의 이식형 생체적합 전기 자극기 개발이 필요하다. 압전(piezoelectric) 재료는 체내에서 ES를 제공함으로써 골관절염(OA)을 치료하기 위한 자가 구동형(bioelectric) 생체전기 치료제로서의 잠재력에 대해 상당한 주목을 받아왔다. 이에 따라 위계적으로 구조화된 압전 스캐폴드를 기반으로, 운동에 의해 유도되는 연골 재생을 위한 ES 치료법을 제안한다. 폴리비닐리덴 플루오라이드/산화아연/폴리카프로락톤(polycaprolactone)(PZP)으로 구성된 압전 스캐폴드는 복합 3D 프린팅 및 롤링 기법을 사용하여 제작되었으며, OA에 대한 치료로서 연골 재생을 촉진할 수 있는 잠재력을 보였다. 개발된 PZP 스캐폴드는 유리한 전기 신호 생성 능력, 양호한 생체적합성, 그리고 우수한 분해 저항성을 지닌다. 또한 PZP 스캐폴드는 체외(in vitro)에서 연골세포의 증식을 촉진하고 염증 및 기질(matrix)의 분해를 억제할 수 있다. 더불어 골연골 결손을 가진 쥐에서 PZP 스캐폴드를 이식한 경우, 이식 후 1–2개월에 형태학적 및 기능적 연골 회복이 유의하게 관찰되었다. 본 연구는 연골 재생을 촉진하는 전기 신호를 생성할 수 있는 효율적이고 사용자 친화적인 압전 스캐폴드 시스템의 잠재력을 강조한다.

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