상처 회복을 빠르게… 국내연구팀, '전기 밴드' 개발

외부 전원 공급없이 밴드가 전기에너지를 방출해 상처 회복 속도를 높였다./사진=국제 학술지 ‘어드밴스드 머터리얼즈'​ 캡처

국내 연구팀이 흉터를 최소화하고, 상처는 빠르게 회복하는 '자가구동 전기밴드'를 개발했다.

삼성서울병원 신경과 최병옥, 피부과 이종희 교수와 연세대학교 신소재공학과 김상우 교수 공동 연구팀은 전자기파 에너지 하베스팅 기술 기반 ‘자가 구동 상처치료 전자약(이하 전기 밴드)’을 개발했다고 30일 밝혔다.

상처에 전기자극을 가하면 주변 섬유아세포들이 이동해, ▲혈류를 증가하고 ▲염증을 해소하고 ▲상처 부위 콜라겐 분비를 유도해 상처를 메우는 세포 재생 효과를 이용했다.

이번에 개발된 전기 밴드는 TV·노트북·핸드폰 등 일반 전자기기에서 방출되는 50/60 헤르츠(Hz) 전자기파를 전기에너지로 바꾸는 에너지하베스팅 기술을 이용했다. 배터리 충전이나 외부 전원 공급 없이 구동할 수 있다.

김상우 교수는 “그동안 주로 IT에 적용했던 에너지 하베스팅 기술을 바이오·의학 분야에 접목한 것”이라며 “미래 신산업 창출에 기여할 수 있을 것”이라고 말했다.

상업화 가능성도 크다. 치료 효과가 충분하기 때문이다. 연구팀이 진행한 세포 이동 실험에서 배양접시 위에 상처를 모방한 빈 공간을 만들고 전기자극을 주자 주변 세포의 95.6%가 이동했다. 상처에 새살이 돋아난 것과 같은 원리다. 전기자극이 없을 때는 63.1%만 이러한 효과를 보였다.

전기자극으로 인한 부작용은 나타나지 않았다. 세포독성 검사에서 세포 생존율은 100%였다. 자극으로 인한 DNA 손상도 발견되지 않았다. 마우스를 이용한 동물실험에서도 마찬가지로 전기 밴드의 치료 효과가 컸다.

이종희 교수는 “기존 상처 치료제들보다 더 빠르고 효과적으로 흉터 없는 상처 치료가 가능한 전기자극 장치”라고 했다.

최병옥 교수는 “새로운 종류의 에너지 하베스팅 기반 의료기기를 개발해, 다른 분야 기술로 확장할 수 있는 잠재력이 크다”고 했다.

한편, 이번 연구 결과는 국제 학술지 ‘어드밴스드 머터리얼즈'에 최근 게재됐다. 해당 연구는 한국연구재단 리더연구자사업과 삼성서울병원의 SMC-SKKU 협업연구 지원을 받아 수행됐다.