유니스트, 자가 혈액으로 흉터 없이 상처 회복 기술 개발

세계 최초 혈액 인공조직 3차원 가공기술
"면역 거부 반응 없어 이식 치료 효과 높아"

미세유체기술을 이용해 혈액을 '3차원 인공조직 지지체'로 가공하는 기술을 세계 최초로 개발한 유니스트 연구팀. 윗줄 왼쪽부터 강주헌 교수, 박성진 연구원, 장봉환 연구원, 아랫줄 왼쪽부터 제1저자 정수현 연구원, 박태은 교수.(유니스트 제공)

(울산=뉴스1) 임수정 기자 = 유니스트(UNIST)는 바이오메디컬공학과 강주헌 교수팀이 미세유체기술을 이용해 혈액을 '3차원 인공조직 지지체'로 가공하는 기술을 세계 최초로 개발했다고 27일 밝혔다.

연구팀에 따르면 혈액은 다양한 단백질 섬유로 구성돼 있고 이를 활용해 조직 세포의 체외 배양과 체내 이식이 가능한 '지지체'를 만들 수 있다.

하지만 응고됐을 때 혈소판에 의한 수축으로 기계적 강도가 증가하고 혈관 분포를 활성화하기 어려워 지지체를 활용하기 어려웠다.

연구팀은 마이크로 수준에서 유체 흐름을 조절하는 미세유체칩을 활용해 혈액 섬유들이 정렬된 다발 형태를 이루는 인공 혈전을 만들었다.

이 인공 혈전은 일반적인 혈전과 다리 혈소판에 의해 수축하지 않아 인공조직 지지체, 특히 혈관 형성에 유리한 지지체로 적합한 특성이 있다.

인공 혈전을 지지체로 사용해 혈관 내피 세포를 배양하면 실제 혈관처럼 기능을 하는 3차원 미세혈관조직을 체외에서 제작해 몸 안에 이식할 수 있다.

연구팀은 일반적인 치료로 쉽게 회복되지 않는 전층피부손상에 주목했다.

전층피부손상은 장기간 아물지 않는 만성 창상으로 진행되는 경우가 많아 당뇨, 혈관 질환 등에 의한 합병증 발생 빈도가 높고 심각하면 사망률이 높은 패혈증을 유발한다.

연구팀이 개발한 '이식용 3차원 혈관화된 인공 혈전'을 피부 상처에 이식하면 전층피부손상 부위를 흉터없이 빠르게 회복시킬 수 있다는 사실을 실험 쥐 실험을 통해 확인했다.

제1 저자인 정수현 박사과정 학생은 "환자 본인의 혈액을 가공해 혈관화된 인공 혈전을 만들고 상처에 이식할 수 있다"며 "지금까지 창상 치료에 사용되어 왔던 방법들의 고질적 문제인 면역 거부 반응을 완전히 배제할 수 있어 이식 치료 효과를 높일 수 있을 것"이라고 말했다.

또한 연구팀은 항생제 내성을 가진 박테리아 중 하나인 메티실린 내성 황색 포도 구균을 전층피부손상 부위에 감염시킨 상태에서 이식 치료 효과를 확인했다.

강 교수는 "이 기술을 활용하면 혈액이라는 풍부한 생체 재료로 피부 흉터 없이 모낭까지 재생이 될 수 있다는 사실을 밝혔다는 데 의미가 크다"며 "앞으로 미세혈관 형성이 필요한 여러 조직 재생에 활용하는 기술로 개발할 것"이라고 말했다.

강 교수팀의 연구 결과는 와일리(Wiley) 출판사에서 발간하는 세계적인 학술지 '어드밴스드 머티리얼스(Advanced Materials)' 4월 13일 자 온라인판에 공개됐고 지난 22일 자 학술지의 표지 논문으로 선정됐다.

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