차형준 포스텍 화학공학과 교수팀이 파도가 치는 바위에서도 붙어 있는 강한 접착력을 가진 홍합접착 단백질 메커니즘을 이용, 접착성 단백질 나노입자를 개발했다.
차 교수팀은 홍합의 접착 메커니즘 중 하나인 금속-카테콜 결합을 활용, 약물전달체로 응용할 수 있는 새로운 접착성 단백질 나노입자를 개발했다고 20일 밝혔다.
홍합접착 단백질 자체에 주목했던 이전과는 달리 홍합접착에 중요한 메커니즘을 새로운 기술로 응용했다는 점에서 의미가 있다. 이번 연구결과는 화학분야 세계적 권위지인 ‘안게반테 케미(Angewandte Chemie)’ 표지논문에 선정됐다.
금속-카테콜 결합은 홍합이 바위에 붙어 있도록 하는 메커니즘에 중요한 역할을 하는 화학적 결합이다. 결합력과 자가복원성이 강해 생체접착제나 의료용 소재 개발의 모티브로 활용된다.
차 교수팀은 금속-카테콜 결합이 금속 분자 주변 pH변화에 따라 그 형태가 달라진다는 특징을 이용해 특정 pH이하에서 물질을 밖으로 내보낼 수 있는 나노입자를 만들었다. 또 이 입자는 그 자체로도 접착력을 갖고 있어 생체조직 표면에서 효과적으로 접착될 수 있다는 사실도 추가로 확인했다.
이 입자는 생체조직 표면에 접착된 다음 세포 내에 들어가 효과적으로 약물을 전달할 수 있는 pH 반응성 약물전달 제재다. 의료분야나 화장품 산업에서 주로 활용될 수 있을 전망이다.
차형준 교수는 “홍합접착 핵심메커니즘에서 착안한 화학결합을 약물전달체 등 새로운 분야에 응용할 수 있음을 알려주는 기반기술”이라며 “이를 이용한 국소적 약물전달 접착성 물질로 암치료에 응용하는 동물실험을 추진 중”라고 밝혔다.
이 연구는 해양수산부가 추진하는 해양수산생명공학기술개발사업 ‘해양 섬유복합소재 및 바이오플라스틱 소재 기술개발’ 지원을 받아 수행됐다.
포항=정재훈기자 jhoon@etnews.com