KAIST 연구팀 '찔러도 피 안나는 주사바늘' 개발

입력 2016-10-06 10:11 수정 2016-10-07 07:34
홍합 접착기능 모방

이해신 KAIST 교수.

[ 김봉구 기자 ] 국내 연구진이 찔러도 출혈이 없는 주사 바늘을 개발했다. 홍합의 접착 기능을 모방한 생체 재료를 이용해 자동 지혈이 가능하게 했다. 지혈 기능에 문제를 일으키는 당뇨병, 혈우병, 암 환자와 아스피린 복용자에 도움을 줄 것으로 기대된다.

KAIST(한국과학기술원)는 화학과 이해신 교수(사진)·신미경 박사 연구팀이 이같은 내용의 연구 결과를 재료 분야 유명 학술지 ‘네이처 머터리얼즈(Nature Materials)’ 온라인판에 발표했다고 6일 밝혔다.

대부분 의료 처치에서 사용되는 주사 바늘에 지혈 재료를 코팅하는 방법을 찾아낸 게 핵심. 관건은 주사 바늘 표면에 단단히 코팅돼야 하고, 주사 뒤 혈관 내벽이나 피부에 부착돼 지혈할 수 있어야 하는 것이었다.

일반동물 모델에 대한 근육주사 후 지혈효과 비교. / KAIST 제공

이 교수팀은 기존 지혈 재료들의 기계적 물성이 약해 주사 과정에서 마찰력을 견디지 못하는 한계점을 극복하기 위해 대안을 찾던 중 홍합에 주목했다.

홍합이 섬유 형태 족사(어패류 몸에서 나오는 경단백질의 강인한 섬유다발)를 이용해 강한 파도가 치는 해안가 바위에도 단단히 붙어 있는 현상에 착안, 홍합의 특성을 이용한 코팅 재료를 개발했다.

연구팀은 홍합 족사 구조에 존재하는 카테콜아민 성분을 도입한 접착성 키토산을 이용해 주사바늘 위에 지혈 기능성 필름을 만들었다. 주사 바늘로 찔렀을 때 혈액에 필름이 닿으면 하이드로젤 형태로 순간적으로 전이되면서 지혈이 되는 원리다. 수분이 70% 이상 존재하는 생체 환경에서도 우수한 접착 능력을 보이는 장점이 있다.

이해신 교수는 “개발된 기술은 모든 혈관 및 근육 주사에 효과를 보이고 혈우병 모델에도 효과적이어서 혈액 응고 장애가 있는 환자들에게 유용할 것”이라고 말했다.

이 연구는 KAIST 연구팀과 안전성평가연구소 강선웅·김기석 박사 연구팀, ㈜이노테라피와의 공동연구로 진행됐다.

김봉구 한경닷컴 기자 kbk9@hankyung.com
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