KAIST, 생체친화적 접착제 개발...모발 이식 적용 가능

[충청뉴스 이성현 기자] 한국과학기술원(KAIST)은 화학과 서명은·이해신 교수 연구팀이 와인의 떫은 맛 성분인 탄닌산과 생체적합성 고분자를 섞어 생체친화적 접착제를 개발했다고 21일 밝혔다.

탄닌산은 폴리페놀의 일종으로 과일 껍질, 견과류, 카카오 등에 많이 들어 있다. 우리가 느끼는 떫은 맛은 바로 이 탄닌산 때문으로 접착력과 코팅력이 강해 다른 물질과 빠르게 결합하는 성질이 있어 혀에 붙기 때문이다.

이 탄닌산과 물에 녹는 고분자를 섞으면 마치 젤리와 같이 끈적이는 작은 액체 방울을 말하는 코아세르베이트(coacervate)가 가라앉는 경우가 생기는데 몸에 쓸 수 있는 생체적합성 고분자를 사용하면 독성이 낮은 의료용 접착제로 응용할 수 있다. 그러나 코아세르베이트는 근본적으로 액체에 가까워 큰 힘을 버틸 수 없어 접착력을 향상하는 데 한계가 있었다.

이에 연구팀은 두 종류의 생체적합성 고분자를 조합해 구조를 설계함으로써 접착력을 높일 수 있는 방법을 찾아냈다. 바로 미국식품의약국(FDA)에서 인체 사용을 허가받은 물질인 폴리에틸렌글리콜(PEG)과 폴리락틱산(PLA)의 결합이다.

이들을 서로 연결한 블록 공중합체(block copolymer)를 만들고 물에 넣으면 물에 녹지 않는 PLA 블록이 뭉쳐 미셀(micelle)을 만들고 PEG 블록이 그 표면을 감싸게 된다.

미셀과 탄닌산이 섞여 만들어지는 코아세르베이트는 단단한 PLA 성분으로 인하여 고체처럼 거동하며 PEG 대비 천 배 넘게 향상된 탄성 계수(elastic modulus)를 보여 접착 시 훨씬 강한 힘도 버틸 수 있다.

연구팀은 금속을 열처리하듯 온도를 올렸다 내리는 과정을 반복하면 물성이 백 배 이상 더욱 향상되는 것을 관찰했고 이는 정렬된 미셀들과 탄닌산 사이의 상호작용이 점차 견고해지기 때문임을 알아냈다.

KAIST 이해신 교수는 “모낭을 옮겨심는 기존의 모발 이식 방식이 여러 번 시행하기 어려운 한계를 보완하는 새로운 기술로 활용될 수 있을 것”이라고 설명했다.