생체 모방기술에 대한 연구가 세계적인 이슈로 대두된 가운데 포항가속기연구소가 생체적합 연구를 통해 인간 생체에 적용할 수 있는 새로운 물질을 개발하는 데 성공했다.
이번 연구성과는 부작용없는 인공장기나 의료용 기기의 코팅재료개발에 크게 기여할 것으로 기대된다.
이문호 포항가속기연구소장과 김가희 박사팀은 최근 방사광가속기를 활용해 세포막 구조를 모방한 신물질 고분자(브러쉬 고분자)를 규명하는데 성공했다고 23일 밝혔다. 이 연구성과는 세계적인 재료과학전문지인 어드밴스드 ‘펑셔널 머터리얼스(Advanced Functional Materials)’지 온라인판에 게재됐다.
세포막은 세포 내의 물질들을 보호하고 물질 간 출입에 관여해 세포의 구조 및 기능을 항상 일정하게 유지하는 매우 중요한 역할을 하기 때문에 이를 모방한 고분자 재료에 대한 연구가 전세계적으로 활발하다. 그러나 지금까지 개발된 생체 모방 고분자 재료는 세포막의 나노구조체를 완벽하게 재현하지 못했다.
이번 연구는 폴리글리콜에 긴 알킬 체인을 붙여 브러쉬 구조를 만들었고 여기에 인지질을 도입, 인체 세포막 구조와 흡사한 브러쉬 고분자를 합성한 것이다. 이 브러쉬 고분자를 방사광가속기의 빔라인을 이용해 완벽한 나노 구조체를 규명하는 데 성공했다.
현재 1차적으로는 브러쉬 고분자 위에 혈액 응고에 관여하는 단백질 및 혈소판이 붙지않는다는 것을 확인했다. 또 사람의 내피세포가 잘 흡착하고 성장할 뿐만 아니라 쥐의 피하조직에 삽입하는 실험을 통해 생체 재료로 활용가능하다는 것을 입증했다.
김가희 박사는 “다양한 병원성 균이 고분자 박막 표면에 접촉하는 것만으로도 죽는 현상을 관찰함으로써 항균성이 뛰어나고, 2차 감염을 막을 수 있는 우수한 생체 재료로 활용될 수 있음을 확인했다”고 말했다.
포항=정재훈기자 jhoon@etnews.co.kr