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IBIO 겸임 차형준 교수 <홍합 접착제·말미잘 실크…바다는 ‘신소재의 보고’>

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작성자 김상아 작성일15-11-25 14:30 조회1,495회 댓글0건

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ㆍ의료·산업 등 응용분야 ‘무궁무진’…상용화 기술 개발이 관건


홍합은 아무리 거친 파도를 맞아도 바위에 딱 붙어 있다. 바위가 바닷물에 젖어 미끌미끌할 텐데도 요지부동이다. 접착제도 이런 접착제가 없다. 홍합을 연구하면 순간접착제를 얻을 수 있지 않을까.

바다는 다양한 신소재를 품고 있다. 극한 환경에서 살아남기 위해 해양생물들이 생산하는 대사물질이나 이들의 생체기능에는 인류가 아직 발견하지 못한 미지의 바이오 신소재가 숨어 있을지도 모른다. 이 같은 호기심은 현실이 됐다.

포항공대 차형준 교수팀은 홍합 단백질을 이용해 의료용 순간접착제와 수중접착제를 개발해냈다. 홍합이 바다의 젖은 바위에 붙을 때 사용하는 홍합 접착단백질에 청색파장 빛을 쪼였더니 접착력과 유연성이 강화됐다. 의료용 순간접착제는 수술용 실을 대체할 수 있다. 인체에 염증 반응을 일으키지 않고 기존 수술용 실보다 빠르게 흉터를 아물게 하는 것으로 확인됐다. 기존에 쓰던 수술용 실은 몸속에서 이물질이 돼 염증이나 흉터를 남길 수 있는 데다 약한 조직에는 사용하기 어려웠다. 의료용 접착제는 내년부터 임상시험에 들어간다. 이르면 2017년 하반기에 제품이 출시된다.
 

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홍합 단백질을 이용해 만든 의료용 순간접착제. 해양수산부 제공

차 교수는 “다양한 생체조직의 접합·접착을 위한 기반 기술로 널리 쓰일 수 있을 것”이라며 “약물 전달과 지혈제로 사용하기 위한 응용연구도 추진하고 있다”고 말했다.

홍합의 접착단백질로 ‘골바인더’도 만들고 있다. 골바인더란 뼈 재생에 이용되는 이종 골 이식재가 이탈하는 것을 막고, 뼈세포나 주변 성장인자들이 이 이식재에 잘 붙도록 하는 소재를 말한다. 치과 임플란트 치료용 골바인더는 개발에 성공했다. 지난해에는 한 중소기업과 기술이전 계약까지 마쳤다. 치료용 골바인더가 상용화할 경우 치조골이 부족해 임플란트 수술이 어렵거나 안면에 심한 골결손이 있는 환자 치료에 도움이 될 것으로 의료계는 보고 있다.

말미잘에서는 실크섬유를 뽑아냈다. 말미잘은 가벼운 자극에도 물속에서 최고 5~10배 크기로 팽창하고 수축한다는 데서 착안됐다. 단백질 유전자를 재설계해 새로운 실크단백질을 미생물을 통해 만든 뒤 실크섬유로 가공했다. 지금까지 실크섬유는 누에나 거미에서 주로 추출해왔다. 해양생물에서 실크섬유를 뽑아낸 것은 처음이다. 대량생산만 할 수 있다면 새로운 신소재로 의류나 의료용 장비, 각종 산업용 부품에 유용하게 쓸 수 있다. 실크섬유는 유럽과 미국 연안에 서식하는 ‘스타렛 말미잘’에서 추출했다. 지금 국내에서는 연안 말미잘 종에서 실크섬유를 뽑기 위한 연구가 진행 중이다.

이 밖에 해조류의 알긴산을 이용해 고성능 창상치료제를 개발하는 연구도 진행 중이다. 창상치료제란 화상, 피부궤양 등 피부 상처 치료제를 말한다. 이 치료제는 기존 치료제에 비해 상처를 부작용없이 빨리 아물게 하는 것으로 알려졌다.

해양생물을 이용한 섬유복합신소재는 화석연료에서 뽑은 플라스틱이나 나일론보다 더 인체 친화적이고 효율적인 산업소재라는 점에서 주목을 받고 있다. 이 같은 친환경 대체산업소재 개발은 소재산업에서 뒤떨어진 한국이 승부를 걸 만한 분야이기도 하다. 확보된 원천기술은 의료용 섬유복합체, 연골대체 소재, 임플란트 및 인공뼈, 약물 전달 소재, 자동차용 고분자 부품 소재, 고부가가치 플라스틱 제조에 쓰일 수 있다.  

해양수산부 관계자는 “각국이 해양 바이오 신소재 원천기술을 확보하기 위해 연구·개발 투자를 늘리고 있다”며 “2020년쯤이면 해양 바이오 신소재로 만든 다양한 형태의 제품들이 시중에 출시될 수 있을 것”이라고 말했다.

http://bizn.khan.co.kr/khan_art_view.html?artid=201511222148585&code=920100&med=khan

 

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