보기 싫은 흉터 싹 없앨 수 있을까…촉각까지 살리는 ‘인공피부’ 개발

쥐의 손상된 피부에 개발한 인공피부를 이식하고 상처치료 효과를 살폈다. 왼쪽부터 실험 시작, 3일, 7일, 14일, 21일 후의 경과다. [사진=한국과학기술연구원]

국내 연구팀이 피부 재생과 감각 전달이 동시에 가능한 인공피부를 개발했다.

18일 정영미 한국과학기술연구원(KIST) 책임연구원과 유기준 연세대 교수, 김태일 성균관대 교수 공동 연구팀은 인체 이식이 가능하며 촉각 기능을 지닌 ‘스마트 바이오닉 인공피부’를 개발했다는 연구결과를 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’에 지난달 2일 발표했다고 밝혔다.

스마트 바이오닉 인공피부는 외부의 미세한 압력변화를 감지한다. 인공피부 속 유연 압력 센서가 압력의 변화를 파악한다. 감지된 압력변화는 외부에서 발생한 압력이나 다른 자극을 감지해 전기적 신호로 변환하는 장치인 ‘전자 촉각 리셉터’를 통해 전기신호로 변환되고, ‘촉각 신경 인터페이싱 전극’이 이를 신경에 전달해 피부와 동일한 촉각 기능을 수행할 수 있게 한다. 촉각 신경 인터페이싱 전극은 외부에서 발생한 미세한 압력이나 다른 자극을 전기적 신호로 변환해 신경으로 전달하는 장치다.

연구팀은 스마트 바이오닉 인공피부를 심각한 피부 손상을 입은 쥐에 이식했다. 피부 재생 촉진효과와 촉각 기능 재건의 효과를 살펴본 결과, 이식 후 14일 경과시점에 대조군 대비 120% 이상 상처 치료 효과를 보였다. 사람의 손끝에서 느끼는 압력 범위와 유사한 외부 변화를 감지하고 이에 맞는 전기 신호 조절을 통해 쥐의 반응이 달라지는 것도 확인했다. 연구팀은 “스마트 바이오닉 인공피부는 손상된 피부의 피하 지방층을 따라 직접 신경에 이식하는 방식이라 감각전달과 피부 재생에 효과적”이라고 강조했다.

스마트 바이오닉 인공피부는 화상 등으로 피부에 손상을 입은 환자에게 도움이 될 것으로 기대된다. 연구팀은 “감각기능이 퇴화한 노년층의 경우에도 도움이 된다”며 “사회적 비용 절감과 의료 부담 감소에도 기여할 것”이라고 밝혔다.