실시간 측정으로 피부 연구 혁신 기대
성균관대학교는 화학공학부 조수연 교수 연구팀이 "근적외선(nIR) 기반 나노센서 어레이를 활용한 초정밀 센서 인터페이스를 개발했다"고 20일 밝혔다.
이번 기술은 일상적인 자외선 노출로 인한 피부 세포의 미세 반응을 단일 세포 수준에서 실시간·고해상도 시공간 분석할 수 있어 주목받고 있다.
피부 광노화는 자외선 반복 노출로 서서히 진행되며 세포 구조와 기능을 손상시켜 주름과 탄력 저하를 유발한다. 기존 연구법은 염색·단백질 추출 방식에 의존해 연속적 분석이 어렵고 세포에 손상을 주는 한계가 있었다.
연구팀은 머리카락 굵기의 1만분의 1보다 얇은 탄소 나노소재에 DNA 및 생체 친화성 물질을 결합해 피부세포가 안정적으로 자라면서도 미세한 산화 스트레스를 민감하게 감지할 수 있는 센서를 개발했다.
이 센서는 피부세포와 직접 맞닿아 있어 일상 자외선 조건에서도 매우 작은 활성산소 반응을 탐지할 수 있으며, 세포가 자외선에 적응하는 '광적응' 현상도 시각화했다.
특히 연구팀은 비타민 C, 비타민 E, 식물 추출물 등 항산화 성분을 적용해 세포 내 산화 스트레스 변화를 실시간 추적했다.
이를 통해 각 성분의 산화 스트레스 저감 효과를 시각적·정량적으로 비교할 수 있어, 기존 주관적·간접적 평가 대비 훨씬 정밀하고 신뢰도 높은 분석이 가능함을 입증했다.
이번 연구는 보건복지부 혁신성장 피부건강기반기술개발사업과 과학기술정보통신부 우수신진연구사업의 지원을 받아 수행됐다.
연구 결과는 세계적 권위의 국제학술지 사이언스 어드밴시스(Science Advances, IF 14.1) 이달 12일자 온라인판에 게재돼 국제적 학술적 위상도 인정받았다.
조수연 교수는 "이번 기술은 생활 환경에 가까운 조건에서 피부 노화와 항산화제 효능을 동시에 정밀 분석할 수 있는 새로운 패러다임을 열었다"며 "화장품 및 제약 산업에서 혁신적 분석 도구로 활용될 것"이라고 강조했다.
최영찬 기자 elach1@asiae.co.kr
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