KIMST, 체내외 상처 봉합용 마이크로니들 접착 패치 개발

약물전달 능력을 갖춘 생분해성 접착 패치

특허 출원 통해 원천 지식재산권도 확보해

【서울=뉴시스】 해양생물 유래 접착단백질 기반의 체내외 상처 봉합용 마이크로니들 접착 패치 (제공=KIMST)

【서울=뉴시스】김가윤 기자 = 해양 생물 자원의 특성을 접목한 체내외 상처 봉합용 생분해성 마이크로니들 접착 플랫폼이 개발됐다.

3일 KIMST에 따르면, 이번 연구는 해양수산부가 지원하는 '해양수산생명공학기술개발사업 R&D' 사업 중 '해양 섬유복합소재 및 바이오플라스틱소재 기술개발' 과제의 지원을 받아 진행됐다.

포항공과대학교 화학공학과 차형준 교수 연구팀과 기계공학과 임근배 교수 연구팀이 협력했다.

상처 봉합을 위해 주로 사용되는 봉합사나 스테이플과 같은 기계적 고정법의 경우 강하고 깊은 투과로 인한 조직 손상, 흉터, 체액 누출, 연약한 조직 적용 불가 등과 같은 문제점이 지적돼 왔다.

이를 개선하기 위한 의료용 접착제에 대한 연구가 경쟁적으로 진행되고 있지만, 현재 사용 중인 시아노아크릴레이트와 피브린 등의 의료용 제품은 생체 독성, 부족한 생분해성 등으로 체내 상처 조직에는 적용이 어려운 실정이다

마이크로니들 기술은 피하주사바늘과 달리 조직층을 관통하는 마이크로 크기의 채널을 형성해 통증 없이 국부적이고 효과적인 약물 전달 플랫폼으로 각광받고 있다.
 
포스텍 공동연구팀은 이러한 마이크로니들 기술을 생체조직 접합에 활용하기 위해 기생충의 팽윤성 입에 착안한 생분해성 마이크로니들 접착 패치를 개발했다.

비팽윤성 실크 피브로인 내부층과 팽윤성 홍합 접착단백질·히알루론산 외곽층으로 구성된 이중층의 마이크로니들 구조는 안정적인 조직 투과 후 뒤따른 외곽층의 빠른 체액 흡수에 의해 원래 부피보다 6배 가까이 부풀 수 있다.물리적 고정 효과가 있을 뿐만 아니라, 홍합 접착단백질 기반의 우수한 표면 접착능력이 입증돼 안정적인 조직 접합이 가능하다.

이번에 개발된 해양생물 유래의 마이크로니들 접착 패치의 경우, 기존의 조직 접착제와 달리 조직 내 직접적인 약물전달이 가능하다는 점도 확인됐다. 상처 부위에 접착 패치 역할을 하는 동시에 만성궤양, 비대성 흉터, 피부암 등의 다양한 질병 치료의 목적으로도 활용될 수 있어 더욱 기대를 모은다.

이번 연구결과는 생체 소재 분야의 세계적 권위지인 '바이오머티리얼즈'에 온라인 게재됐으며, 특허 출원을 통해 원천 지식재산권도 확보했다.

차형준 포스텍 교수는 "개발된 국소 팽윤이 가능한 생분해성 마이크로니들 접착 패치는 젖은 생체 표면에도 쉽고 빠른 적용, 약물 전달이 가능하다"며 "봉합사 적용이 매우 어려운 상처 조직과 완전한 누액 차단을 요구하는 장 천공 등에 커다란 활용 가능할 것"이라고 연구의 의의를 밝혔다.


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