홍합단백질 이용한 생체접착물질 개발

차형준 포스텍 교수, 홍합의 ‘족사’ 성질로 액상 콜로이드형태 접착물질 만들어

[아시아경제 최장준 기자] 국내 연구진이 홍합이 족사(足絲)란 접착단백질을 분비, 붙어 자라는 성질을 이용해 사람몸에 안전한 차세대 고기능성 생체접착제를 개발했다.

14일 교육과학기술부와 한국연구재단에 따르면 차형준 포스텍 교수 연구팀이 생체 모방기술과 유전 재설계기술을 써 홍합접착단백질을 바탕으로 한 고농도 액상콜로이드 형태의 코아세르베이트 생체접착물질 개발에 성공했다.

코아세르베이트는 서로 다른 전하를 지닌 물질이 특정조건에서 섞일 때 2개의 액상으로 나눠지는 현상이 생기는데 이중 농도가 높은 콜로이드액적을 일컫는다.

이 연구결과는 생체소재분야 최고 권위의 과학저널인 ‘바이오머티리얼스’지 3월1일(현지시간)자 온라인판에 실렸다.

지금까지 학계에선 홍합이 어떤 형태로 점도 높은 고농도 접착물질을 분비, 바닷물에 흩어지지 않고 겉면에 붙여있는 지에 대한 메커니즘을 정확히 밝혀내지 못했다.

그러나 차 교수팀은 홍합이 ‘족사’란 실 같은 물질로 접착단백질을 분비, 바위와 같은 곳에 붙어 자란다는 점을 확인하고 2007년 세계에서 유일하게 실제 쓸 수 있는 하이브리드형태의 홍합접착단백질을 대규모로 만들어냈다.

특히 이번 연구에선 ‘족사’와 같은 매우 좁은 관을 통해서도 분비할 수 있고 접착력도 뛰어난 액상형태의 고농도 콜로이드 접착물질을 개발하는 데 성공했다.

차 교수팀은 홍합접착단백질 80%와 대표적 생체재료 중 하나인 히알루론산 20%를 섞어 액상 콜로이드인 코아세르베이트를 만들었다.

차 교수팀은 홍합접착단백질로 코아세르베이트를 만드는 걸 실험으로 증명했고 자연에 있는 홍합이 족사를 통해 고농도 접착물질을 분비한다는 정확한 메커니즘도 밝혔다.

이 물질은 물에 잘 섞이지 않고 표면장력이 매우 낮으며 일반의 홍합접착단백질 용액보다 접착력이 2배 이상 높다.

또 사람몸에도 안전하게 쓸 수 있는 생체적합성을 가져 차세대 고기능성 생체접착제로 여러 분야에서 쓰일 수 있다.

게다가 접착력이 뛰어난 코아세르베이트 마이크로캡슐을 개발, 약물전달을 위한 운반체로서 쓸 수 있는 가능성도 열었다.

차형준 교수는 “이 연구는 지금까지 알려지지 않았던 홍합의 고농도 접착물질 분비 메커니즘을 제안한 것에 의미가 있다”며 “홍합접착단백질을 쓴 의료용 접착제 등 여러 종류의 생체접착 소재활용의 가능성을 열었다”고 말했다.

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최장준 기자 thispro@asiae.co.kr