빛으로 상처 봉합하는 패치 개발…실로 꿰맨 경우보다 인장강도 높인 원리는?

포스텍 연구팀이 실과 바늘 대신 빛으로 상처를 붙이는 광치료 기술을 개발했다.

한세광 신소재공학과·융합대학원 교수 연구팀은 관련 연구를 국제학술지 ‘어드밴스드 펑셔널 머터리얼즈’ 표지논문으로 발표했다고 2026년 10월 26일 밝혔다.

핵심은 상처에 빛을 비추는 데 그치지 않고, 빛이 피부 깊숙이 닿도록 돕는 용액과 발광 패치를 함께 쓰는 것이다.

광화학적 조직 접합은 빛에 반응하는 물질인 광감작제를 상처에 바른 뒤 빛을 쬐어 콜라겐을 서로 연결하는 방식이다.

하지만 광감작제 로즈벵갈이 반응하는 녹색빛은 파장이 짧아 피부 조직을 통과할 때 산란되고, 깊은 상처까지 도달하기 어렵다.

연구팀은 노란색 식용 색소인 타르트라진을 더해 피부 속 빛의 산란을 줄였고, 두 성분이 뭉치지 않고 잘 스며들도록 히알루론산 유도체도 넣었다.

동물실험에서 이 유도체를 더한 경우 녹색빛 투과량은 넣지 않았을 때보다 약 2배 많았다.

패치는 히알루론산 젤에 녹색으로 빛나는 잔광나노입자를 분산해 만들었다.

두께는 머리카락 굵기인 76μm이며, 자외선을 받으면 약 535nm 파장의 녹색빛을 낸다.

자외선을 차단한 뒤에도 저장한 에너지로 빛을 방출한다.

또 자외선을 쬐는 동안 패치가 수축해 상처 양쪽을 끌어당기므로, 상처를 모으는 힘과 콜라겐을 잇는 빛의 작용이 함께 일어난다.

실험에서는 동물 피부의 절개 상처에 연구팀의 용액을 바르고 패치를 붙인 뒤 10분간 자외선을 쬐었다.

그 결과 상처가 벌어지는 데 견디는 정도를 나타내는 인장강도가 실로 꿰맨 경우보다 높았다.

봉합 효과는 5일 뒤에도 관찰됐으며, 피부 겉층은 끊김 없이 회복되고 콜라겐은 가지런히 자리 잡았다.

염증과 조직이 딱딱해지는 섬유화 관련 지표도 낮게 나타났다.

이번 결과는 동물실험에서 확인된 것으로, 연구팀은 수술 부위나 꿰매기 까다로운 상처에 기존 봉합술을 보완하는 접착형 광치료 기술로 활용될 가능성을 제시했다.