국내에서 상처를 봉합하고 피부를 재생하는 새로운 개념의 패치를 개발, 상용화가 기대되고 있다.

25일 업계에 따르면 한양대 생명공학과 신흥수 교수팀은 최근 천연 유래 성분인 탄닌산과 스트론튬 이온의 자발적 결합으로 제작된 탄닌산-스트론튬 나노입자를 활용해 대식세포 활성을 조절함으로써 염증성 상처를 정상 피부와 유사하게 재생하는 생분해성 패치를 개발했다.

연구팀은 대식세포의 기능 조절을 통한 우리 몸의 자발적인 재생기능 촉진에 주목했다.

연구팀은 강력한 염증 제어 효과를 지닌 탄닌산과 세포 이동 및 조직재생 효과가 있는 스트론튬 이온을 결합해 탄닌산-스트론튬 나노입자를 제작, 하이드로젤에 담지해 생분해성 패치를 개발했다.

이 패치를 염증성 상처에 적용했을 때 대식세포의 상처 부위로의 유입을 촉진하며, 기능을 조절해 상처를 빠르게 치유하고 흉터가 없는 피부 재생을 유도했다.

또 생체 내 이식 시 세포를 손상 부위로 유입시켜 재생유도 신호를 촉진함을 확인했다.

연구팀은 차세대 염기서열 분석법을 통해 탄닌산과 스트론튬이 대식세포의 기능을 조절하는 상호보완적 메커니즘도 밝혀냈다.

연구팀은 생체 내 고유한 자가 면역기능을 활용해 부작용을 최소화한 시스템으로 염증성 상처 치료를 유도한 것으로 다양한 하이드로젤 활용을 통해 골조직, 심장 조직 등 광범위한 조직 재생 플랫폼으로 활용할 수 있을 것이라고 기대했다.

성균관대 전자전기공학부 손동희 교수는 최근 글로벌바이오메디컬공학과 신미경 교수팀과 고려대 의과대학 박종웅 교수팀과 함께 여러 층으로 이뤄진 피부 구조에 착안, 외부는 질기지만 내부로 갈수록 부드러운 조직으로 구성된 패치를 개발했다.

패치의 주요 소재로 외력을 분산시킬 수 있는 자가 치유 고분자(물리적 손상을 입은 고분자가 스스로 결함을 감지해 구조를 복구하는 지능형 재료)와 우수한 조직 접착력을 가지는 하이드로젤을 사용했다.

자가 치유 고분자 물성을 조절하는 방법으로 탄성·점탄성 고분자, 접착 하이드로젤을 단계적으로 배치해 점탄성 고분자가 응력을 흡수하고 탄성 고분자가 복원력을 부여하는 방식으로 강한 접착력을 구현했다.

이 패치는 밴드처럼 간단히 신경을 감아주는 방법으로 사용한다.

연구팀은 인체와 유사한 실험 모델을 통해 의사가 아닌 비전문가도 1분이면 신경 봉합을 할 수 있는 것을 입증했다.

특히 영장류 모델 검증에서 손목 정중 신경 절단 후 패치를 이용해 성공적으로 봉합하고, 엄지손가락 움직임이 정상에 가까운 수준으로 회복되는 것을 1년에 걸쳐 확인했다.

교통사고나 산업 현장, 일상생활에서 손가락 등 인체 일부가 절단된 외상성 환자 등에게 큰 도움이 될 것으로 기대된다고 연구팀은 설명했다.

부산대학교 바이오소재과학과 양승윤 교수는 최근 부산대병원 신경외과 남경협 교수, 부산대 기술지주 제17호 자회사인 에스엔비아와 신경외과용으로 사용할 수 있는 '히알루론산 기반 광(光) 가교 액상 접착제 및 지혈 패치'를 개발했다.

이번에 3개발한 신경외과용 경막 봉합 실란트는 현재 널리 사용되는 화학적 가교 방식이 아닌 '빛에 의한 광 가교' 방식을 채택한 점이 특징이다.

광 가교를 이용하면 임상의가 원하는 순간에 간단한 광조사만으로도 5초 미만 짧은 시간 내 순간적인 봉합 및 지혈을 할 수 있다.

연구팀은 이번 연구를 통해 안전성이 입증된 바이오소재(히알루론산)를 이용해 강도와 유연성을 동시에 가진 생분해성 실란트 개발에 성공, 동일한 소재로 제조된 패치 제형 역시 순간 지혈효과가 확인됐기 때문에 조직접착 및 지혈이 필요한 다양한 외과영역에 활용할 것으로 내다봤다.