포스텍 광치료 패치, 실밥 없이 상처를 붙이는 원리는?

포스텍 한세광 신소재공학과·융합대학원 교수 연구팀이 빛으로 상처 접합과 회복을 돕는 광치료 기술을 개발했다.

연구 결과는 26일 국제학술지 ‘어드밴스드 펑셔널 머터리얼즈’ 표지논문으로 발표됐다.

이 기술은 상처에 빛에 반응하는 물질인 광감작제를 바르고 빛을 쬐어 콜라겐을 서로 연결하는 방식이다.

광감작제 로즈벵갈은 녹색빛에 반응하지만, 빛이 피부 조직에서 산란하면 깊은 상처까지 닿기 어렵다.

연구팀은 노란색 색소 타르트라진을 넣어 피부 속 빛의 산란을 줄였고, 광감작제와 색소가 피부에 잘 스며들도록 히알루론산 유도체도 더했다.

동물실험에서 이 유도체를 넣자 녹색빛 투과량이 넣지 않았을 때보다 약 2배 증가했다.

연구팀은 히알루론산 젤에 녹색 발광 잔광나노입자를 분산해 머리카락 굵기인 76μm 두께의 패치를 만들었다.

패치는 자외선을 받으면 약 535nm의 녹색빛을 내며, 자외선을 차단한 뒤에도 모아 둔 에너지로 빛을 방출한다.

자외선을 쬐는 동안 패치가 수축해 상처 양쪽을 끌어당기고, 녹색빛은 콜라겐이 이어지도록 돕는다.

동물 피부 절개 상처에 용액을 바르고 패치를 붙여 10분간 자외선을 쬐었을 때, 상처가 당기는 힘을 견디는 인장강도는 실로 꿰맨 경우보다 높았다.

봉합 효과는 5일 뒤에도 나타났으며, 피부 겉층이 끊김 없이 회복되고 콜라겐이 가지런히 자리 잡았다.

염증과 조직 섬유화 관련 지표도 낮게 나타났다.

연구팀은 수술 부위나 꿰매기 까다로운 상처에서 기존 봉합술을 보완하는 접착형 광치료 기술로 활용될 가능성을 제시했다.