포스텍, 홍합 접착단백질 활용 의료소재 개발 성공

몸속 의료기구용 소재 개발에 성공적으로 적용될 듯

박광신 기자(kspark@skyedaily.com)

기사입력 2019-03-15 14:30:08

포스텍(총장 김도연)은 몸속에 넣을 수 있는 초발수 표면(superhydrophobic surface)을 만드는 데 성공했다고 밝혔다.

화학공학과 차형준 교수, 박태윤(박사과정)씨 팀과 용기중 교수, 한 기덕(박사과정)씨 팀은 공동연구를 통해 홍합 접착단백질의 상분리 현상을 이용해 고강도를 지닌 초발수 표면을 제작하는 데 성공했다.

빗방울이나 이슬에도 젖지 않는 연잎의 구조를 모방해 만든 것이 초발수 표면이다. 하지만 내구성이 약해 실용화하는 데 한계가 있었다.

내구성 강화를 위해 사용되는 접착 물질들은 사람의 몸에 유해하기 때문에 몸에 직접 사용하기가 어렵고 물속에서의 접착도 어려웠다.

이번 연구는 초발수 표면에 홍합 접착단백질 기술을 접목시켜 수중 환경에서 우수한 접착력을 지니는 비혼합성 홍합 접착제를 만드는데 성공했다.

홍합 접착제는 독성이 없기 때문에 우리 몸속에서도 안전하게 사용할 수 있고 물속에서 안정적인 접착도 가능하다.

연구팀은 딥 코팅, 스프레이 코팅 방식을 통해 몸속에서 사용하는 카테터와 패치에 적용했다.

카테터에선 항 혈전 특성이 나타났고 패치에선 혈액 내 수중 환경에서 접착력을 유지, 상처의 봉합을 돕고 장기 유착과 박테리아 생성까지 막는 것을 확인했다.

이를 실제 돼지 피부에 적용한 결과 홍합 접착제의 상처조직 봉합 특성을 인장력 실험으로 확인했고 항 박테리아 특성이 안정적으로 유지되는 것도 확인할 수 있었다.

차 교수는 “우리나라 원천소재인 홍합 접착단백질을 이용해 세계에서 처음으로 초발수 표면 제작에 적용 가능성을 확인했고, 이는 의료 기구의 생체 내 이식 후 유착 방지를 위한 소재나 항혈전 특성이 필수적인 의료용 소재 개발에 성공적으로 적용할 수 있을 것이다”고 말했다.

용 교수는 “기존의 초발수 표면의 한계점인 내구성을 증대하고 일반 제조업에만 그쳤던 연잎 기술을 의료 분야로 확대했다는데 의의가 있다”며 활용에 대한 견해를 밝혔다.

이 연구는 해양수산부의 ‘해양 섬유복합소재 및 바이오플라스틱소재 기술개발’과 한국연구재단의 ‘자연잎 융합 모방 표면제어 및 응용 연구실’ 연구의 일환으로 수행됐으며 응용소재 분야의 세계적 권위지인 ‘미국화학회 응용재료 및 계면(ACS, Applied Materials & Interfaces)’에 최근 온라인 게재됐다.