통권386호 -UNIST, 자가 혈액으로 흉터 없이 상처 회복시키는 기술 개발 > 산학협동경영기술정보

강주헌 교수팀, 세계 최초 미세유체기술로 3차원 혈액 인공조직 지지체 가공 "피부 상처에 이식 시 전층피부손상 부위 빠르게 회복"

피부 상처에 이식했을 때 혈관을 재생시키고 흉터 없이 상처를 회복시키는 ‘미세혈관조직 이식체’를 자가 혈액으로 제작하는 기술이 개발됐다.
울산과학기술원(UNIST)은 바이오메디컬공학과 강주헌 교수팀이 미세유체기술을 통해 혈액을 ‘3차원 인공조직 지지체’로 가공하는 기술을 세계 최초 개발했다고 27일 밝혔다.

연구팀에 따르면 혈액은 다양한 단백질 섬유들로 구성돼 있어 이를 활용해 조직 세포의 체외 배양과 체내 이식이 가능한 ‘지지체’를 만들 수 있다.
하지만 응고됐을 때 혈소판에 의한 수축으로 기계적 강도가 증가하고, 혈관 분포를 활성화하기 어려워 지지체로 활용하기 어려웠다.
연구팀은 마이크로 수준에서 유체 흐름을 조절하는 미세유체칩을 활용해 혈액 섬유들이 정렬된 다발 형태를 이루는 인공혈전을 만들었다.

이 인공혈전은 일반적인 혈전과 다르게 혈소판에 의해 수축하지 않아 인공조직 지지체, 특히 혈관 형성에 유리한 지지체로 적합한 특성이 있다.
인공혈전을 지지체로 사용해 혈관 내피세포를 배양하면 실제 인체 혈관처럼 기능하는 3차원 미세혈관조직을 체외에서 제작해 몸 안에 이식할 수 있다.
연구팀은 일반적인 치료로 쉽게 회복되지 않는 전층피부손상에 주목했다.

전층피부손상은 장기간 아물지 않는 만성 창상으로 진행하는 경우가 많아 당뇨, 혈관 질환 등에 의한 합병증 발생 빈도가 높고, 심각하면 사망률이 높은 패혈증을 발생시킨다.
연구팀은 개발한 ‘이식용 3차원 혈관화된 인공혈전'(IVET)을 피부 상처에 이식하면 전층피부손상 부위를 흉터 없이 빠르게 회복시킬 수 있다는 사실을 동물 실험을 통해 밝혀냈다.
제1저자인 정수현 박사과정 학생은 “환자 본인의 혈액을 가공해 인공혈전을 만들고 상처에 이식할 수 있다”며 “지금까지 이식 치료에 사용돼 왔던 방법들의 고질적인 문제인 면역거부반응을 완전히 배제할 수 있어 치료 효과를 높일 것”이라고 말했다.

연구팀은 또 항생제 내성이 있는 박테리아인 메티실린 내성 황색포도상구균을 전층피부손상 부위에 감염시킨 상태에서의 이식 치료 효과를 확인했다.
강주헌 교수는 “혈액이라는 풍부한 생체 재료를 이용해 피부가 흉터 없이 모낭까지 재생될 수 있다는 사실을 밝혔다는 데 의미가 크다”며 “앞으로 미세혈관 형성이 필요한 여러 조직 재생에 활용하는 기술로 만들 계획”이라고 말했다.

연구 결과는 와일리(Wiley) 출판사에서 발간하는 국제 학술지 ‘어드밴스드 머티리얼스'(Advanced Materials) 4월 13일 자 온라인판에 공개됐고, 표지 논문으로 선정돼 지난 22일 출판됐다.
연구는 범부처재생의료기술개발사업단, 과학기술정보통신부 한국연구재단 기초연구실, UNIST의 지원을 받아 이뤄졌다.

출처 : 사이언스타임즈 6월 29일자 과학기술/신소재.신기술/, https://www.sciencetimes.co.kr/news/ 발제함