냉동 장기를 해동하는 기술인 나노해동법은 무엇인가요?
장기는 얼려서 보관하는 것보다 손상 없이 녹이는 것이 더 큰 문제 입니다. 동결보호제를 사용해 세포의 손상을 최소화하면서 해동하는 기술은 보편화 되었으나, 해동 과정에서 장기 내부와 외부가 녹는 속도가 다르면 온도 차이로 물 결정이 생겨 장기를 훼손할 위험이 높습니다. 이를 극복하는 나노해동법 기술은 무엇인가요?안녕하세요! 손성민 과학전문가입니다.
장기를 얼리지 않고 녹이는 나노해동법 기술은 최근에 개발된 혁신적인 기술입니다. 이 기술은 나노 입자를 이용하여 장기의 세포를 녹이는 것이 아니라 세포 내부에 있는 유해한 물질을 제거하는 방식으로 작동합니다. 이를 통해 장기의 세포를 보호하고 장기의 기능을 유지할 수 있게 됩니다.
나노해동법 기술은 세포 내부에 있는 유해한 물질을 제거하는 과정에서 나노 입자가 사용되는데 이 입자는 매우 작기 때문에 세포 내부로 쉽게 침투할 수 있습니다. 그리고 이 입자는 세포 내부에서 유해한 물질과 결합하여 녹이는 작용을 하게 됩니다. 이를 통해 세포 내부에서 유해한 물질을 제거하고 세포를 보호하는 역할을 수행합니다.
나노해동법 기술은 장기 이식 수술 후에도 사용될 수 있습니다. 이식된 장기는 외부 환경에 노출되기 때문에 세포 내부에 유해한 물질이 축적될 수 있습니다. 하지만 나노해동법 기술을 이용하면 이를 제거할 수 있기 때문에 장기 이식 후에도 장기의 기능을 유지할 수 있게 됩니다.
그리고 나노해동법 기술은 장기 이식 수술 이외에도 다양한 분야에서 활용될 수 있습니다. 예를 들어 암 치료를 위해 사용되는 항암제는 세포 내부에 유해한 물질을 적극적으로 제거하는 역할을 합니다. 따라서 나노해동법 기술을 이용하면 항암제의 효과를 더욱 향상시킬 수 있습니다.
이처럼 나노해동법 기술은 장기 이식 수술 후에도 장기의 기능을 유지할 수 있게 하고 다양한 분야에서 활용될 수 있어 매우 유용한 기술입니다. 더 많은 연구와 발전을 통해 더욱 효과적인 방법으로 발전할 수 있도록 노력하겠습니다.
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안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.
나노해동법은 냉동된 장기를 해동하는 데 사용되는 기술로, 철 나노입자와 자기장을 이용하여 장기를 균일하게 해동하는 방식입니다. 냉동 장기를 해동할 때는 장기 내부의 얼음이 녹아야 합니다. 그러나 장기 내부의 얼음이 균일하게 녹지 않으면 장기가 손상될 수 있습니다. 특히, 장기 내부의 얼음이 급격히 녹으면 장기가 팽창하면서 조직이 찢어질 수 있습니다. 나노해동법은 이러한 문제를 해결하기 위해 철 나노입자를 장기 안에 주입하는 방식으로 작동합니다. 철 나노입자는 자기장에 의해 회전하면서 열을 발생시킵니다. 이 열이 장기 내부를 균일하게 가열하여 얼음을 녹입니다.
안녕하세요. 김형준 과학전문가입니다.
나노해동법(Nanowarming)은 저온 보존된 생물학적 조직이나 장기를 균일하게 해동하는 기술입니다. 이 방법은 전통적인 해동 기술의 한계를 극복하기 위해 개발되었으며, 특히 장기 이식과 같은 분야에서 큰 관심을 받고 있습니다.
나노해동법의 원리와 과정:
동결보호제 사용: 먼저, 장기는 동결보호제를 사용하여 얼려집니다. 이 동결보호제는 세포 내부에서 물결정 형성을 방지하고 세포의 구조적 손상을 최소화하는 역할을 합니다.
나노입자의 주입: 나노해동 과정에서는 장기에 미세한 나노입자를 주입합니다. 이 나노입자들은 특별히 설계되어 외부 자기장에 반응하여 열을 발생시킬 수 있습니다.
외부 자기장 적용: 장기가 얼어있는 상태에서 외부에서 자기장을 가하면, 주입된 나노입자들이 열을 발생시킵니다. 이 열은 장기 전체에 균일하게 분포되어 해동 과정을 균일하게 만듭니다.
균일한 해동: 나노입자들이 발생시키는 열은 장기 전체를 빠르고 균일하게 녹입니다. 이로 인해 전통적인 해동 방법에서 발생하는 내부와 외부의 해동 속도 차이를 줄여, 온도 차이로 인한 물결정 형성과 장기 손상의 위험을 크게 줄일 수 있습니다.
장점:
손상 감소: 전통적인 해동 방법에 비해 세포 손상을 크게 줄일 수 있습니다.
속도 향상: 해동 과정이 빠르고 균일하게 이루어집니다.
효율성 증가: 장기 보존 및 이식의 성공률을 높일 수 있습니다.
나노해동법은 생물학적 조직의 장기간 보존과 장기 이식 분야에서 중요한 기술 혁신으로 간주되며, 이 기술의 발전은 장기 이식 대기자 목록을 줄이고, 이식 가능한 장기의 수를 늘릴 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다.
안녕하세요. 박준희 과학전문가입니다.
미국 미네소타대 연구팀은 전자기장 유도를 이용해 금속 물체를 가열하는 ‘인덕션 히팅(유도가열)’ 기술로 이 문제를 해결했다고 합니다. 금속과 같은 도체 주변의 자기장을 변화시키면 전류가 유도되며 금속에 열을 가합니다. 같은 원리로 철을 아주 작은 나노 소자 수준으로 조직 안에 분포시킨 다음, 자기장을 사용하면 장기가 해동되는 것입니다.
이러한 방식은 약 90초 만에 신장을 해동할 수 있는 것은 물론, 장기 내외부의 녹는 속도가 균일해 결정이 생기지 않고 손상최소화 됩니다.
그당시 연구팀은 이것을 ‘나노해동법(Nanowarming)’이라고 했다고 합니다.
감사합니다.