톡톡 뿌리니 1초만에 지혈…파우더 지혈제 개발됐다

[이데일리 강소영 기자] 카이스트(KAIST) 연구진이 차세대 파우더 지혈제를 개발해 눈길을 끌고 있다. 이는 뿌리기만 하면 1초 만에 출혈을 멈추는 형태로, 전투 및 재난현장 등에서 응급처치가 가능해 과다출혈로 인한 사망자를 줄이는 데 큰 역할을 할 것으로 기대된다.

카이스트(KAIST) 연구진이 개발한 차세대 지혈제의 가상 이미지. (사진=카이스트 제공)

카이스트는 29일 스티브 박 신소재공학과 교수와 전상용 생명과학과 교수 공동연구팀이 강력한 하이드로겔 장벽을 형성하는 파우더형 지혈제 ‘AGCL 파우더’를 개발했다고 밝혔다.

AGCL 파우더 개발에는 육군 소령 연구진이 직접 참여해 실제 전투 환경을 고려한 실전형 기술로 완성도를 높였다. 높은 사용성과 저장성으로 전쟁, 재난 현장 등 극한 조건에서도 즉각 경화되는 특성을 구현해 응급처치가 가능한 이점이 있다.

그간 의료 현장에서 주로 사용된 패치형 지혈제는 평면 구조로 깊고 복잡한 상처에 적용하는 게 어렵고 온도, 습도에 민감해 보관과 운용에도 한계를 보였다.

이에 연구팀은 깊고 불규칙한 상처에도 자유롭게 적용할 수 있는 파우더 형태의 차세대 지혈제를 개발했다. 하나의 파우더만으로 다양한 상처 유형에 대응할 수 있는 범용성을 확보했다.

기존 파우더 지혈제는 혈액을 물리적으로 흡수해 장벽을 형성하는 방식이어서 지혈 능력에 한계가 있었는데 연구팀은 이 문제를 해결하기 위해 혈액 속 이온 반응에 주목했다.

이번에 개발한 AGCL 파우더는 알지네이트·겔란검, 키토산 등 생체적합 천연 소재를 결합한 구조로, 혈액 속에 칼슘 등 양이온과 만나면 1초 만에 겔 상태로 변해 상처를 즉각 밀봉한다.

AGCL 파우더 개발 전략과 제작 개략도. (사진=카이스트 제공)

파우더 내부에 3차원 구조를 형성해 자체 무게의 7배 이상에 달하는 혈액을 흡수할 수 있다. 고압·과다출혈 상황에서도 혈류를 빠르게 차단하며 손으로 강하게 눌러도 버틸 수 있는 압력 수준인 40킬로파스칼(kPa)이상의 높은 접착력으로 상용 지혈제보다 훨씬 뛰어난 밀폐 성능을 보였다.

AGCL 파우더는 모두 자연 유래 물질로 구성돼 혈액과 접촉해도 안전한 용혈률 3% 미만, 세포 생존율 99% 이상, 항균 효과 99.9%를 나타냈다. 동물실험에서도 빠른 상처 회복과 혈관·콜라겐 재생 촉진 등 우수한 조직 재생 효과가 확인됐다.

특히 이 지혈제는 실온·고습 환경에서도 2년간 성능이 유지돼, 군 작전 현장이나 재난 지역 등 열악한 환경에서도 즉시 사용할 수 있다는 장점을 갖췄다.

연구에 참여한 박규순 카이스트 박사과정생(육군 소령)은 “현대전의 핵심은 인명 손실 최소화인 만큼 한 명이라도 더 살리겠다는 사명감으로 연구를 시작했다”며 “이번 기술이 국방과 민간 의료 현장에서 생명을 살리는 기술로 쓰이길 기대한다”고 밝혔다.