염증성 상처 깨끗하게 재생하는 패치 개발, “광범위한 사용 가능”

심각한 염증으로 생긴 피부 손상을 자가면역을 유도해 깨끗하게 재생하는 패치가 개발됐다.

한국연구재단은 한양대학교 신흥수 교수 연구팀이 탄닌산-스트론튬 나노입자를 활용해 염증성 상처를 정상 피부와 유사하게 재생하는 생분해성 패치를 개발했다고 20일 밝혔다.

보통 상처가 생기면 자연적으로 치유되지만 당뇨성 피부질환이나 깊은 화상 등은 치유 과정에서 조직이 괴사하거나 흉터가 생길 확률이 높다. 이때 주로 항염증제를 사용하는데, 장기투여시 부작용이 발생하고 근본적인 치료가 이루어지지는 않는다는 한계가 있다.

연구진은 치유 과정 중 상처 초기에 유입된 이물질을 제거하는 대식세포(선천면역을 담당하는 세포)의 기능에 주목했다. 대식세포는 염증반응을 촉진하기도 하고 제어하기도 해 조직재생시 ‘양날의 검’으로 여겨진다. 연구팀은 대식세포의 기능을 조절해 우리 몸의 자발적인 재생 기능을 촉진할 수 있을 것으로 보고 신기술 개발에 나섰다.

연구진은 강력한 염증 제어 효과를 지닌 탄닌산과 세포 이동 및 조직 재생 효과가 있는 스트론튬 이온을 지속적으로 전달하면 대식세포의 기능 조절이 가능할 것으로 봤다. 두 성분을 결합시킨 탄닌산-스트론튬 나노 입자 제작 기술을 개발한 후 이를 젤라틴 기반 하이드로젤에 입혀 생분해성 패치로 만들었다.

이 패치 체외배양 조건에서 실험시 대식세포의 과도한 M1형 분화를 줄이고 M2형 분화를 2배 이상 높이는 것으로 나타났다. 염증 반응을 최소화하면서 치유가 가능하도록 한 것이다. 특히 대식세포를 포함한 주변 세포가 패치 내부로 유입되며 조직 재생 단백질, 성장인자 발현을 통해 혈관 및 조직 재건을 원활하게 하는 것으로 확인됐다.

신흥수 교수는 “이번 연구 결과는 생체 내 고유한 자가 면역기능을 활용해 부작용을 최소화한 시스템으로 염증성 상처 치료를 유도한 것”이라며 “다양한 하이드로젤 활용을 통해 골조직, 심장 조직 등 광범위한 조직 재생 플랫폼으로 활용할 수 있다”고 했다.

이번 연구 결과는 국제학술지 바이오액티브 머터리얼스(Bioactive Materials) 온라인에 게재됐다.