"손상 근육에 뿌리면 재생↑" 이재영 GIST 교수팀, 분말형 수화젤 개발

분말형 수화젤을 개발한 (왼쪽부터)광주과학기술원(GIST) 신소재공학부 이재영 교수·이민규 박사·서다운 박사과정생 [사진=GIST]

국내 연구진이 손상된 근육에 뿌리면 근육 재생을 촉진하는 가루 형태 수화젤을 개발했다.

광주과학기술원(GIST)은 이재영 신소재공학부 교수 연구팀이 근육 재생을 촉진할 수 있는 분말형 수화젤을 개발해 지난달 국제적인 생체재료 분야 학술지인 '바이오액티브 머티리얼스(Bioactive Materials)'에 관련 논문을 게재했다고 11일 밝혔다.

충돌이나 낙상 등으로 발생하는 외상성 사고는 근육 손실을 일으킨다. 신체 움직임과 힘 생성을 담당하는 근육인 골격근은 한번 다치면 장기간 장애로 이어질 수 있다. 주된 치료법인 자가근육피판이식술은 모든 부위에 적용할 수 없고 수술 절차가 복잡하며, 온전한 기능 회복이 이뤄지지 않는 문제가 있다.

연구팀이 대안으로 주목한 수화젤은 신체 조직과 유사한 물성 등을 갖춰 재생 연구에 활용되고 있다. 다만 수분이 있는 환경에서 접착력이 크게 떨어져 고수분인 생체 조직에는 사용이 어려웠다.

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이에 연구팀은 생체친화적인 천연고분자 산화 덱스트란과 젤라틴을 혼합한 뒤 크기가 300㎛ 이하인 입자로 분쇄한 가루형 수화젤을 개발했다. 이 제품은 다친 근육 조직 표면의 혈액·체액을 흡수, 5분 내로 수화젤을 형성해 손상된 근육의 재생을 촉진했다.

특히 물리적 충격에도 충분히 견딜 수 있는 안정적인 접착성을 가졌다. 우수한 지혈 효과와 골격근 회복 효과도 보였다. 접착력은 10킬로파스칼(kPa)로 현재 의료용으로 쓰이는 생체용 접착제인 피브린글루(2kPa)보다 5배 높았다. 연구팀은 "분말형 수화젤은 강한 지혈 효과와 근육 손실 이후 손상된 골격근 기능·구조를 재생하는 데 효과적"이라고 설명했다.

한국연구재단 중견연구자지원사업과 나노·소재기술개발사업 지원을 받은 이번 연구는 이 교수와 GIST 이민규 박사·서다운 박사과정생이 수행했다.

이 교수는 "기존 한계를 뛰어넘어 수분이 있는 환경에서도 도포 가능하고, 강하고 안정적인 접착성을 나타내는 분말형 수화젤을 제작했다"며 "신체조직과 유사한 기계적 성질을 가져 조직공학용 지지체(스캐폴드), 조직재생 등 여러 생체재료 분야에 응용될 것으로 기대한다"고 말했다.