최근 첨단 신소재 분야가 크게 발전함에 따라 친환경성을 고려한 신소재 연구가 활발하게 진행되고 있다. 특히 지구상에 가장 많이 분포하는 바이오 고분자이자 나무 성분의 40∼50%를 차지하는 나노 셀룰로스(Nanocellulose)는 인체에 해가 없고 생체 적합성이 뛰어나 현재 재생 의료, 인공 피부와 연골, 창상 치료, 인공 혈관 등 생체 의공학 분야에서 광범위하게 활용되고 있다.

산림청 국립산림과학원(원장 전범권)은 나무로부터 얻은 나노 셀룰로스를 이용하여 생체 적합성, 지혈 효과가 우수하여 수술 시 혈액 손실을 줄여 환자의 사망률을 낮추고 2차 감염 및 합병증을 막을 수 있는 지혈제를 국내 최초로 개발했다고 밝혔다.

이번에 개발된 지혈제는 나무를 나노 크기로 잘게 분해해 만든 나노 셀룰로스에 누에고치 등의 단백질인 실크 피브로인(silk fibroin)을 혼합시켜 만든 지지체(scaffold)에 혈액 응고에 관여하는 단백질 분해 효소인 트롬빈(thrombin)을 첨가해 동결 건조시킨 것이다.

트롬빈을 탑재한 나노 셀룰로스/실크 피브로인 지혈제는 기존 나노 셀룰로스 활용 지혈제와 대비해 3배 이상 높은 혈액 흡수 효과를 보였다.

또한 동물 모델 시험 결과 새로운 지혈제의 지혈 시간이 100초로 나타나 상업적으로 널리 이용되고 있는 네덜란드산의 나소포 지혈제(160초)보다 우수한 것으로 나타났다.

이러한 연구 결과는 개발된 지혈제가 높은 표면적과 높은 기공률을 가지게 되어 미세한 약물 입자들을 에워싸 약물을 좀 더 오래 유지시키고 약효가 장기간에 걸쳐 작용할 수 있도록 하여 안정된 지혈성 응고 현상이 촉진되기 때문으로 설명될 수 있다.

이번에 개발된 지혈제는 국립산림과학원 이선영 박사 연구 팀과 순천향의대 이병택 교수 연구팀이 공동으로 개발한 국내 원천 기술로 임산공학과 의공학 분야의 혁신적인 협업 성과이다.

이번 연구 결과는 이미 국내 특허가 출원됐으며, 영국에서 발행하는 바이오 소재 관련 전문학술지인 <카보하이드레이트 폴리머스(Carbohydrate Polymers)>에 게재됐다.

이성숙 목재화학연구과장은 “나무에서 쉽게 얻을 수 있는 나노 셀룰로스를 활용하면, 기존 제품보다 높은 가격 경쟁력을 확보할 수 있으며 동시에 의료비 부담 감소에도 기여할 수 있을 것으로 기대된다.”라며 “이번 연구 결과를 바탕으로 수술 시 향상된 지혈 능력을 확보하여 수입에 의존하고 있는 제품을 대체한 국산화 원천 기술을 확보하겠다.”라고 전했다.

김찬래 기자  kcl@youngnong.co.kr

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