흉터를 최소화하면서도 상처를 더 빠르게 회복시킬 수 있는 자가구동 전기밴드가 개발됐다.

최병옥 삼성서울병원 신경과, 이종희 피부과 교수팀과 김상우 연세대 신소재공학과 교수팀은 전자기파 에너지 하베스팅(Energy Harvesting) 기술 기반 ‘자가구동(Self-Powered) 상처치료 전자약(전기밴드)’을 개발했다고 밝혔다.

상처에 전기자극을 주면 주변 섬유아세포들이 이동해 혈류증가, 염증해소, 상처 부위 콜라겐 분비 유도 등을 통해 상처를 메우는 세포 재생 효과를 이용했다.

이번에 개발된 전기밴드는 TV, 노트북, 휴대폰 등 일반 전자기기에서 방출되는 50/60 헤르츠(Hz) 전자기파를 전기에너지로 바꾸는 에너지 하베스팅 기술을 이용했다. 배터리 충전이나 외부 전원 공급 없이 자가 구동할 수 있다.

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 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.

최병옥 삼성서울병원 신경과 교수(왼쪽부터), 이종희 피부과 교수, 김상우 연세대 신소재공학과 교수

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.

이번 연구는 한국연구재단 리더연구자사업 및 삼성서울병원의 SMC-SKKU 협업연구 지원을 받아 수행됐다. 국제 학술지 ‘어드밴스트 머터리얼즈’ (Advanced Materials, IF=29.4)에 연구 결과가 실렸다.