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상처에 붙이면 큰 흉터 없이 낫게 하는 반창고 개발

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상처에 붙이면 큰 흉터 없이 낫게 하는 반창고 개발

2019.07.25 03:00
큰 흉터를 남기지 않고 상처를 붙일 수 있는 생체 친화 젤반창고가 개발됐다. 배아의 피부세포가 상처를 붙이는 원리를 모방했다. 체온에 민감하게 반응해 수축하는 생체친화적 재료를 이용했다. 이 젤반창고를 상처에 바르면 상처 주위의 피부가 수축하면서 상처가 붙는다. 미국 하버드대 비스생물공학연구소 제공

외부 압력이나 마찰로 피부가 찢어졌거나 뜨거운 곳에 화상을 입거나, 수술 중에 생긴 깊은 상처를 현재는 수술용실을 이용해 꿰맨다. 하지만 상처가 아물기까지 시간이 꽤 걸리는 탓에 병원균에 감염되거나 염증이 생길 위험이 있다. 

 

미국과 캐나다 과학자들이 최근 상처를 빠르게 붙일 수 있는 '생체 친화 젤반창고'를 개발했다. 배아의 피부가 생겨나는 과정을 보고 흉내 낸 것이다.

 

미국 하버드대 비스생물공학연구소와 캐나다 맥길대 연구팀은 배아 발달 과정에서 피부가 생기는 원리를 흉내 내 빠른 시간 내로 상처를 붙게하는 생체 친화 젤반창고를 개발하고 연구결과를 국제학술지 '사이언스 어드밴시스' 24일자에 발표했다.

 

상처가 자연스럽게 낫는 과정에서는 새살이 돋아 흉터가 생긴다. 하지만 배아일 때는 피부세포가 상처 주변에 단백질 액틴 섬유를 만들어 가장자리를 잡아 당기면서 붙인다. 입구에 달린 끈을 양쪽으로 잡아당겨 닫는 주머니와 비슷하다.  

 

연구팀은 이런 원리를 구현하기 위해 생체 친화적인 하이드로겔에 열에 민감한 폴리머(폴리N아이소프로필아크릴아마이드)를 붙여 젤반창고를 만들었다. 이 폴리머는 체온과 비슷한 약 32도에서만 민감하게 반응해 수축한다. 그래서 젤반창고를 상처에 붙이면 상처 주위의 피부가 함께 수축하면서 상처를 붙인다.

 

연구팀은 상처가 난 돼지껍질에 젤반창고를 붙여 실제로 상처가 닫히고 미생물 감염을 막는 것을 확인했다. 일반 시중에 팔고 있는 일회용 반창고보다 접착력이 10배나 뛰어났다.

 

또한 쥐의 피부 상처에 젤반창고를 붙이는 실험 결과, 상처가 자연적으로 나을 때보다 흉터 크기가 45% 정도로 작게 생기는 것도 확인했다. 무엇보다도 젤반창고 주요재료인 하이드로겔을 이루는 성분이 키토산과 젤라틴 등 생체 친화적이어서 염증 같은 면역반응을 일으키지 않았다.

 

아직 사람 피부에 난 상처에는 발라보지 않았다. 하지만 연구팀은 상처 치유 컴퓨터 모델을 만들어 시뮬레이션한 결과, 사람 피부에 이 젤반창고를 붙였을 때 쥐의 피부와 비슷한 속도로 상처를 낫게 한다는 결과를 얻었다.

 

연구팀은 젤반창고에 아크릴아마이드를 넣으면 상처가 훨씬 빨리 낫는다는 사실도 알아냈다. 특히 팔꿈치처럼 자주 움직이는 관절 부위에 난 상처를 낫게 하는 데 탁월한 효과가 나타났다. 

 

연구를 이끈 데이비드 무니 비스생물공학연구소 교수(하버드대 존폴슨공학및응용과학대학 생체공학과 교수)는 "이 젤반창고는 갑자기 생긴 상처뿐 아니라 당뇨성 궤양이나 욕창 등 만성적인 상처를 붙이거나 소프트로봇, 약물전달 시스템 등에도 활용할 수 있다"고 말했다.

 

 

미국과 캐나다 연구팀이 개발한 상처 봉합 젤반창고의 원리. 미국 하버드대 비스생물공학연구소 제공
미국과 캐나다 연구팀이 개발한 상처 봉합 젤반창고의 원리. 미국 하버드대 비스생물공학연구소 제공

 

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