극심한 신체 손상도 복구…주사 한 방에 일어난 놀라운 일

IBS 연구팀, 손상 조직 대체 소재 개발
주사로 손상 부위 주입…회복도 도와

근육이나 신경 손상 초기에 빠른 재생을 돕는 새로운 바이오 신소재가 개발됐다. 해당 신소재는 주사 주입형 보형물로, 동물 실험에서 빠른 재생 효과를 확인했다.

기초과학연구원(IBS) 뇌과학 이미징 연구단인 신미경·손동희 성균관대 교수 연구팀은 손상된 조직의 기능을 대체하는 주사 주입형 보형물 소재를 개발했다.

통상 근육 손상 초기 환자는 적절한 치료를 받지 못하면 만성적으로 근육의 기능이 결손되며, 이로 인해 장애가 나타날 수 있다. 근력 감소를 막으려면 근육의 회복을 촉진하는 한편 재활 치료도 진행해야 한다.

주사 주입형 조직 보철용 하이드로젤 소재 [이미지출처=기초과학연구원(IBS)]

최근에는 손상된 근육이나 신경을 보조하는 로봇, 웨어러블 장치, 체내 이식형 소자 기술 등이 주목받고 있다. 하지만 체외 장치와 체내 조직을 연결하는 소자들의 크기가 너무 크다 보니, 이식 난도가 높다는 한계가 있었다.

이번에 연구팀이 개발한 신소재는 생체 조직처럼 부드럽고, 조직에 잘 접착되며, 전기 저항도 작아 근육과 신경의 전기 신호를 전달할 수 있다는 장점이 있다.

해당 소재는 피부 미용용 필러로 자주 쓰이는 히알루론산 소재를 기반으로 만든 하이드로젤 소재다. 여기에 금 나노입자를 투입해 전기 저항을 낮췄다. 무엇보다도 필러처럼 주사로 손상 부위에 주입할 수 있어 이식도 수월한 편이다.

연구진은 특히 보형물을 주사로 주입했을 때, 손상된 조직 표면에 보형물이 밀착 접촉됨을 확인했다. 또 보형물은 건강한 조직이 발생하는 전기생리학적 신호도 성공적으로 전달했다.

동물 실험에서는 빠른 근육 재생 및 재활 효과도 확인됐다. 주사된 보형물이 조직 손상 부위를 채우는 것만으로도 조직 재생이 개선된 것이다.

이와 관련해 신미경 교수는 "신경근 회복을 위한 재활 훈련이 요구되는 심각한 근육 손상에 손쉽게 적용할 수 있는 주사 가능한 전기 전도성 연조직 보형물"이라며 "앞으로 뇌, 심장 등 다양한 장기에 적용할 수 있는 조직 재생용 신물질로 활용 가능할 것"이라고 설명했다.

손동희 교수는 "향후 인체 내 다양한 장기의 정밀 진단 및 치료까지 확대될 수 있을 것"이라고 전망하기도 했다.

임주형 기자 skepped@asiae.co.kr