접착력 높인 티슈 테이프 줄기세포 생착 돕고 약물전달 효율 높여
이식이나 주사하는 방식이 아닌 병변 부위에 패치 형태의 테이프만 붙이면 약물이나 줄기세포를 전달하는 패치가 개발됐다.
한국연구재단에 따르면 연세대 조승우 교수·신지수 박사와 연세의료원 최동훈 교수(용인동백세브란스병원장) 연구팀은 간편히 붙여 약물을 전달하는 신개념 하이드로젤 티슈 테이프를 만들었다.
하이드로젤은 수분 함유량 90％ 넘는 젤리 모양의 물질로 보통 미용을 위한 팩이나 상처 치유를 위한 드레싱에 널리 사용된다.
연구팀은 홍합이나 멍게 같은 해양생물 수중 접착력을 본 떠 기능성과 편의성을 살렸다.
기존 주사 대신 히알루론산 기반 하이드로젤을 조직에 붙여 세포나 약물을 스며들게 하는 방식이다.
페놀 유도체 성분에서 비롯된 우수한 접착력과 탄력성, 하이드로젤 패치 내부 나노섬유 구조가 세포 생착을 돕는 한편 약물전달 효율을 높인다.
뛰어난 조직 접착성 덕분에 별도로 봉합하거나 다른 접착제를 쓰지 않아도 된다.
실제 심근경색 동물의 손상된 심장 표면에 패치를 테이프처럼 붙이고 그 위에 줄기세포를 분사해 하이드로젤 패치 내부에 흡수되도록 했다.
그 결과 심박출률 같은 심장기능이 개선됐고 심근비대증이 완화되는 등 심혈관 조직 재생에 도움이 됐다.
유용 단백질 전달 효과도 규명했다.
재생 효과를 보이는 혈관 유도 성장인자를 하이드로젤 패치에 탑재한 뒤 동물에게 붙여 살핀 결과 자가치유가 힘들 정도로 컸던 상처 부위가 빠르게 회복했다고 연구팀은 강조했다.
이 패치는 이식 기술 부족으로 한계를 보이는 장기유사체(오가노이드) 연구에도 도움을 줄 수 있을 것으로 평가받는다.
연구팀은 개발한 테이프를 이용해 생쥐에서 간, 소장, 위 등 다양한 오가노이드를 원하는 위치에 북착시킬 수 있음을 보여줬다.
조승우 교수는 "세포와 약물을 전달하던 기존 방식 단점을 극복할 수 있는 기술"이라며 “하이드로젤 테이프를 이용해 줄기세포와 약물을 손쉽고 편리하게 질환 부위에 안전하고 효과적으로 전달할 수 있어 상용화 가능성이 크다”고 설명했다.
연구는 과학기술정보통신부·한국연구재단 지원으로 수행했다. 성과를 담은 논문은 지난 2일 '어드밴스드 펑셔널 머터리얼즈'(Advanced Functional Materials)에 실렸다.
조승우 교수와 최동훈 교수가 공동교신저자, 신지수 박사가 1 저자다.
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