세포외기질의 동적 역학 변화는 대식세포 극화 및 면역 반응 조절에 중요한 역할을 합니다. 그러나 전통적인 펩타이드 하이드로겔의 역학적 특성은 보통 고정되어 있으며, 대부분은 '부드러움-단단함' 두 가지 모듈 상태 전환만 가능하여 세포외기질의 다단계 역학 변화를 모사하기 어렵습니다. 이에, 우리는 다중 파장 빛 반응에 따른 모듈 조절이 가능한 펩타이드 하이드로겔 시스템을 구축하였습니다. 친수성과 소수성이 교차된 양친성 펩타이드 구조 내에 아조벤젠과 생체 적합성이 우수한 쿠마린을 직교 광반응 소자로 도입하여, 빛 반응에 따른 서열 양친성 변화를 이용해 세 가지 특정 파장의 빛 조사 하에서 하이드로겔 이차 구조 및 역학적 모듈을 가역적으로 다중 단계 조절하였습니다. 유변학적 테스트를 통해 모듈 변화 거동을 특성화한 결과, 해당 하이드로겔 시스템은 450, 365, 405 nm 파장의 광 자극 하에서 '단단함-부드러움-단단함' 세 가지 모듈 상태 간 가역 변환을 구현하였으며 우수한 순환 안정성을 나타냈습니다. 3차원 배양 상태에서 다른 모듈은 대식세포의 극화 방향에 유의미한 영향을 미쳤으며, 높은 모듈은 M1형 친염증성 극화를 유도하는 경향이 있고 낮은 모듈은 M2형 항염증/수복 표현형 발현을 촉진하는 경향을 보였습니다. 본 연구는 조직 공학 및 재생 의학 분야의 응용 재료 개발을 위한 새로운 설계 전략을 제시합니다.

단백질 하이드로겔; 다중 파장 반응; 모듈 조절; 대식세포 극화