상처에 뿌리기만 하면... 근육 재생 효과 "기존 2배"

GIST 연구팀, 수화젤 개발… 상용화 추진

(지디넷코리아=박희범 기자)상처에 뿌리기만해도 손상된 근육 재생을 촉진하는 분말형 수화젤이 개발됐다.

수화젤을 개발한 GIST 이재영 신소재공학부 교수는 "시험결과 근육 재생 효과는 기존 대비 2배, 지혈 및 접착 효과는 기존 대비  5배정도 되는 것을 확인했다"고 말했다.

이 교수는 상용화와 관련해 "소재가 천연 고분자여서 허가 과정이 상대적으로 용이할 것"이라며 "지혈제 및 근육을 포함한 다양한 조직 치료용 소재로 몇몇 회사와 추가 연구를 통한 상용화 개발을 논의 중"이라고 밝혔다.

GIST 수화젤 개발자들. 왼쪽부터 신소재공학부 이재영 교수, 이민규 박사, 서다운 박사과정생.(사진=GIST)

충돌이나 낙상 등에 따른 외상성 사고는 근육 손실을 초래한다. 체중의 약 30~40%를 차지하는 골격근은 한번 손실이 일어나면 장기간 장애로 이어질 수 있다.

연구팀은 수분이 많은 환경에서도 우수한 접착성을 갖도록 천연고분자 산화 덱스트란과 젤라틴을 혼합한 후 300㎛이하의 입자로 분쇄했다.

이 입자는 손상된 근육 조직 표면 혈액과 체액을 흡수해 자발적으로 수화젤을 형성한다.

용매 및 체액 흡수 이후, 도포 부위에서 5분 내로 수화젤을 형성한다.

이 수화젤은 피부조직에서 10㎪의 접착성을 나타냈다. 현재 의료용으로 이용되는 생체용 접착제인 피브린글루(2㎪) 대비 5배 가량 높은 접착성을 보였다.

지혈 효과는 아무런 조치를 하지 않은 그룹에 비해 15배, 피브린글루에 비해 5배 정도 효과가 좋았다.

연구팀은 "습한 환경이나 물속에서도 안정적으로 우수한 접착성을 유지했다"며 "근육세포 및 혈액에 대해 우수한 생체적합성을 확인했다"고 설명했다.

연구팀은 "실험용 마우스를 대상으로 이 수화젤을 도포한 경우 3주만에 근육 섬유화가 줄어 들었다"며 "근육 조직내 신생혈관은 증가하고, 염증 반응은 감소했다"고 덧붙었다.

또 피브린글루로 치료한 그룹보다 근육 조직이 2배 이상 더 많이 회복한 것도 확인했다는 것이 연구팀 설명이다.

이재영 교수는 “수분이 있는 환경에서도 손쉽게 도포 가능하다”며 “신체 조직과 유사한 기계적 성질을 가져 조직 공학용 지지체(스캐폴드), 조직재생 등 여러 가지 생체재료 분야에 응용될 것"으로 기대했다.

분말형 수화젤의 특성분석 결과. 섬유화 감소 등이 확인된다.

연구에는 이민규 박사와 서다운 박사과정생이 제1저자로 참여했다.

한국연구재단 중견연구자지원사업과 나노 및 소재 기술개발사업의 지원을 받았다.생체 재료 분야 상위 1% 논문인 ‘바이오액티브 머티리얼스(Bioactive Materials)’ 6월 14일자로 게재됐다.

박희범 기자(hbpark@zdnet.co.kr)