전기자극으로 세포 재생 효과 유도

[이데일리 안치영 기자] 전기자극을 통해 흉터를 최소화하면서도 상처를 더 빠르게 회복시킬 수 있는 밴드가 개발됐다.

삼성서울병원 신경과 최병옥, 피부과 이종희 교수와 연세대학교 신소재공학과 김상우 교수 공동 연구팀은 전자기파 에너지 하베스팅(Energy Harvesting) 기술 기반 ‘자가구동(Self-Powered) 상처치료 전자약(이하 전기밴드)’을 개발했다고 30일 밝혔다.

(사진=삼성서울병원)

개발진은 상처에 전기자극으로 세포 재생 효과를 유발시키는 방식으로 제품을 개발했다. 전기자극을 주면 주변 섬유아세포들이 이동해 혈류증가, 염증해소 및 상처 부위 콜라겐 분비를 유도해 상처를 메운다.

연구팀이 진행한 세포 이동 실험에서 배양접시 위에 상처를 모방한 빈 공간을 만들고 전기자극을 주자 주변 세포의 95.6%가 이동했다. 상처에 새살이 돋아난 것과 같은 원리다. 전기자극이 없을 때 63.1%만 이러한 효과를 보인 것과 비교하면 차이가 매우 컸다.

반면 전기자극으로 인한 부작용은 나타나지 않았다. 세포독성 검사에서 세포 생존율은 100%였다. 자극으로 인한 DNA 손상도 발견되지 않아 안전하다는 평가였다. 마우스를 이용한 동물실험에서도 마찬가지로 전기밴드의 치료 효과가 월등했다.

또한 전기밴드는 TV, 노트북, 핸드폰 등 일반 전자기기에서 방출되는 50/60 헤르츠(Hz) 전자기파를 전기에너지로 바꾸는 에너지하베스팅 기술을 이용한다. 배터리 충전이나 외부 전원 공급 없이 구동할 수 있다는 뜻이다.

김상우 교수는 “그동안 주로 IT에 적용했던 에너지 하베스팅 기술을 바이오-의학 분야에 접목한 것”이라며 “미래 신산업 창출에 기여할 수 있을 것”이라고 말했다. 이종희 교수는 “기존 상처 치료제들보다 더 빠르고 효과적으로 흉터 없는 상처 치료가 가능한 전기자극 장치”라고 평가했다. 최병옥 교수는 “새로운 종류의 에너지 하베스팅 기반 의료기기를 개발함에 따라 다른 분야 기술로 확장할 수 있는 잠재력이 크다”고 기대감을 나타냈다.

한편, 이번에 개발된 전기밴드는 한국연구재단 리더연구자사업 및 삼성서울병원의 SMC-SKKU 협업연구 지원을 받아 수행되었으며, 국제 학술지 ‘어드밴스드 머터리얼즈 (Advanced Materials, IF=29.4)’에 연구 결과가 실렸다.