이문호 포항가속기연구소장과 김가희 박사팀이 진행한 이번 연구성과는 세계적인 재료과학전문지 ‘어드밴스드 펑셔널 머터리얼스(Advanced Functional Materials)지 온라인판 4월 14일자에 게재됐다.

연구팀에 따르면 세포막은 세포내의 물질들을 보호하고 물질간의 출입에 관여해 세포의 구조와 기능을 항상 일정하게 유지하는 중요한 역할을 한다. 이를 모방한 고분자 재료 연구가 세계적으로 활발하게 진행돼 왔지만 세포막의 나노구조체를 완벽하게 재현하지 못하고 있는 상태였다.

연구팀은 일정한 선 형태를 유지하는 폴리글리콜에 '긴 알킬 체인'을 붙여 브러쉬 구조를 만들고 말단에 인지질을 도입해 인체 세포막 구조와 유사한 브러쉬 고분자를 합성하는데 성공, 브러쉬 고분자를 포항방사광가속기의 4C2 스침각 입사 X-선 산란 빔라인을 이용해 완벽한 나노 구조체를 규명했다.

연구팀은 1차적으로 브러쉬 고분자위에 혈액 응고에 관여하는 단백질·혈소판이 붙지 않음을 확인했으며, 브러쉬 고분자를 쥐의 피하조직에 삽입하는 실험을 통해 생체 재료로 활용이 가능함을 입증했다.

또한 인체에 존재하는 다양한 병원성 균이 고분자 박막 표면에 접촉하면 죽는 것으로 관찰돼 인체 내에서 2차 감염을 막을 수 있는 항균성이 뛰어난 우수 생체 재료로 활용 될 것으로 기대된다.

전문가들은 이번 연구 성과를 단순한 코팅 방법만으로도 세포막 구조의 나노구조체를 완벽하게 재현한 최초의 연구 결과로 평가된다.

김가희 박사는 "생체 모방 기술은 현재 전 세계적으로 이슈화 되고 있는 가운데 이번 연구성과를 통해 부작용 없는 인공장기나 의료용 기기의 코팅재료개발에 기여할 수 있을 것으로 기대한다"고 말했다.
 

▲ 브러쉬 고분자 물질에 흡착돼 축은 균의 모습. ⓒ2009 HelloDD.com