홍합 접착단백질 모사 '항균 의료도구' 개발(07.16)

IBS '복잡계 자기조립연구단' 김원종·이해신 교수팀
혈관 재협착 방지·상처치유 등 의료도구 개발 기대

 

 

▲ (왼쪽부터)김원종, 이해신 교수. ⓒ 2013 HelloDD.com

 

 

인체 삽입용 시술 재료에 들어가는 새로운 세균방지 표면처리 기법이 국내연구진에 의해 개발됐다.

 

IBS(기초과학연구원·원장 오세정)는 복잡계 자기조립연구단 그룹리더인 김원종 POSTECH 교수와 이해신 KAIST 교수팀이 공동으로 홍합접착 모사 단백질의 일종인 '폴리노레피네프린'의 반응경로를 규명해 주사바늘 등 인체 삽입용 의료도구에 활용되는 일산화질소 코팅방법으로 응용하는데 성공했다고 16일 밝혔다.

 

연구성과는 화학학술지 '안게반테 케미'온라인판에 게재됐다.

 

인체 내에 들어가는 인체 삽입용 의료도구들은 시술 전후 세균 감염으로 인한 질병이 일어날 수 있어 반드시 표면처리가 필요하다. 이 때 사용되는 것이 주로 스프레이 코팅이나 담금 피막법 등이지만 의료도구의 물질에 따라 코팅방법을 바꿔야 하거나 생체에 부작용을 일으킬 수 있다는 문제점이 지적돼 왔다.

 

이에 대안으로 제시된 것이 홍합 접착 단백질을 모사한 '폴리도파민'이라는 물질이다. 폴리도파민은 모든 물질에 코팅이 가능할 뿐 아니라 홍합에서 모사한 물질인만큼 생체에 부작용을 일으키지 않아 많은 학자들이 이에 대한 연구를 진행해왔다. 그러나 코팅 과정에서 침전물이 생겨 표면이 고르게 되지 않아 실제로 활용 가능성이 떨어진다는 단점이 있다.

 

 

 

▲ 폴리도파민과 폴리노레피네프린의 반응 경로. ⓒ 2013 HelloDD.com

 

 

 

공동연구팀은 폴리도파민의 유도체 중 하나인 폴리노레피네프린이 형성될 때 '다이하이드락시 벤즈알데히드'라는 물질이 침전물의 형성을 막고 고른 표면을 얻을 수 있게 해준다는 사실을 밝혀냈다.

 

또 폴리노레피네프린을 이용해 농도에 따라 항균, 혈관재협착 방지, 상처 치유나 항암 치료 등 다양하게 적용되는 일산화질소 코팅방법도 제시했다.

 

이 외에도 연구팀은 폴리노레피네프린 표면에 다이하이드락시 벤즈알데히드에 의해 형성되는 이차아민이란 물질에 일산화질소를 저장하거나 방출할 수 있는 다이아제니윰다이올레이츠를 넣어 코팅력을 강화시키는 한편 다양한 물질의 표면에 일산화질소를 저장, 전달할 수 있도록 했다.

 

김원종 교수는 "폴리노레피네프린을 이용한 일산화질소 코팅 방법은 해외 특허들과 견줄 수 있는 순수 국내 원천기술로 항균, 혈관 재협착 방지, 상처치유 등의 다양한 기능을 갖춘 의료도구를 개발하는데 전기를 열었다는 평가를 받고 있다"고 말했다.

 

 

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