KAIST 연구팀, 와인 떫은 맛 탄닌산과 생체적합성 고분자 성분 섞어
모낭 없이 피부 고정 동물실험 입증…기존 모낭 이식 방법 한계 보완

기존 모발이식과 접착제를 이용한 모발이식 비교 및 동물모델에 접착제 모발 이식을 진행한 결과.. 출처: 카이스트
기존 모발이식과 접착제를 이용한 모발이식 비교 및 동물모델에 접착제 모발 이식을 진행한 결과.. 출처: 카이스트

카이스트 서명은 교수와 이해신 교수(화학과)팀이 생체친화적 접착제를 개발했다. 이 접착제는 와인의 떫은맛 성분인 탄닌산(tannic acid)과 생체적합성 고분자를 섞어서 만들었다.

연구팀은 두 종류의 생체적합성 고분자를 조합하고 구조를 설계해 접착력을 높일 수 있는 방법을 찾아냈다. 폴리에틸렌글리콜(polyethylene glycol), 이하 PEG)과 폴리락틱산(polylactic acid, 이하 PLA)은 모두 미국식품의약국(FDA)에서 인체 사용을 허가 받은 물질이다. 

안약, 크림 같이 많이 사용되는 PEG가 물에 잘 녹지만, 젖산(lactic acid)에서 유래한 바이오 플라스틱으로 잘 알려진 PLA는 물에 녹지 않는다. 이들을 서로 연결한 블록 공중합체(block copolymer)를 만들고 물에 넣으면, 물에 녹지 않는 PLA 블록이 뭉쳐 미셀(micelle)을 만들고 PEG 블록이 그 표면을 감싼다. 

미셀과 탄닌산을 섞어 만든 코아세르베이트는 단단한 PLA 성분 덕에 고체처럼 움직인다. 또 PEG보다 천 배 넘게 향상된 탄성 계수(elastic modulus)를 보여 붙이면 훨씬 강한 힘도 버틸 수 있다.

폴리(에틸렌 글리콜)-폴리(락틱산) 이중블록 공중합체와 탄닌산을 물에서 섞어 만들어지는 생분해성 접착제의 원리 및 접착력 비교. 출처: 카이스트
폴리(에틸렌 글리콜)-폴리(락틱산) 이중블록 공중합체와 탄닌산을 물에서 섞어 만들어지는 생분해성 접착제의 원리 및 접착력 비교. 출처: 카이스트

연구팀은 나아가 마치 금속을 열처리하듯 온도를 올렸다 내리는 과정을 반복하면 물성이 백 배 이상 더욱 향상되는 것을 관찰했다. 또 이는 정렬된 미셀들과 탄닌산 사이의 상호작용이 점차 견고해지기 때문인 것도 알아냈다.

연구팀은 피부 자극이 적고 체내에서 잘 분해되는 소재 특성을 이용해, 모발의 끝에 이 접착제를 발라 피부에 심는 동물실험을 통해 모발 이식용 접착제로서 응용 가능성을 보였다.

이해신 교수는 "모낭을 옮겨 심는 기존의 모발 이식 방식이 여러 번 시행하기 어려운 한계를 보완하는 새로운 기술로 활용될 수 있을 것"이라고 말했다.

해당 연구 결과는 미국화학회지 Au(JACS Au)에 게재됐다.

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