곤충은 성장에 따라 탈피해도 치크라라고 불리는 단단한 외피를 표피에 재형성할 수 있어, 외계로부터의 이물 혼입을 방지함과 동시에 그 형태를 유지하고 있다.방금 탈피한 외피층은 부드럽지만, 곤충의 외피층에 존재하는 효소가 폴리페놀류의 공기 산화를 촉진함으로써, 복수의 키틴 섬유 등이 교대로 결합(가교)하여 견고한 막을 얻는다. 라고 한다.
도호쿠 대학 학제 과학 프론티어 연구소(대학원 공학 연구과 겸무)의 아베 히로야 조교와 동다원 물질 과학 연구소(재료 과학 고등 연구소 겸무)의 藪浩准 교수(주니어 주임 연구자·디스팅 이슈 트리서처) ) 등은 이 곤충의 탈피에 수반하는 쿠티클라 재형성의 메카니즘을 모방하고, 대신에 도파민과 젤라틴 겔을 사용함으로써 유사한 경화 프로세스를 재현하는데 성공했다.
도파민은 공기 중의 산소와 스스로 산화 반응을 일으켜, 도파민끼리가 자발적으로 결합하는 성질을 가지기 때문에, 젤라틴 겔 표면에서 이 반응을 진행시키면, 산화된 도파민이 젤라틴 분자끼리를 가교하는 역할을 연주.그 결과, 공기와 겔의 계면에 경화된 젤라틴의 막을 형성할 수 있고, 공기와 겔의 계면 형상을 고안하면 3차원·XNUMX차원의 형상 제어도 가능하기 때문에, 말하자면 XNUMX차원 겔 프린팅으로서의 활용이 가능하다.
이 공정에서 얻어지는 막은, 겔 표면에의 단백질 등의 분자 수식 및 방출을 제어할 수 있다고 하고, 또한 젤라틴이 베이스가 되어 있기 때문에 생분해성·생체 적합성도 우수하다 .이러한 점에서, 향후, 약제 서방 기재나 재생 의료 분야에의 응용을 기대할 수 있다고 하고 있다.
