세포막 모방 나노 구조체 세계 첫 재현

포항가속기연구소 이문호(사진) 교수와 김가희 박사팀이 23일 포항방사광가속기로 '세포막 구조를 모방한 고분자'를 만들고 인간의 생체에 적용할 수 있는 새로운 물질을 개발했다. 이번 연구성과는 최근 세계적 재료과학 전문지인 '어드밴스드 펑셔널 머터리얼스'지 온라인판에 게재됐다.

세포막은 세포내의 물질을 보호하고 물질 간의 출입에 관여해 세포의 구조 및 기능을 항상 일정하게 유지하는 중요한 역할을 하기 때문에 세계적으로도 이를 모방한 고분자 재료에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있으나, 현재까지 세포막의 나노 구조체를 완벽하게 재현하지 못하고 있다.

연구팀은 이번 연구를 통해 일정한 선 형태를 유지하는 폴리글리콜에 긴 알킬체인을 붙여 브러시 구조를 만들었고 말단에 인지질을 도입해 인체 세포막 구조와 유사한 브러시 고분자를 합성하는 데 성공했으며, 이를 포항방사광가속기를 이용해 완벽한 나노 구조체로 만드는 데 성공했다.

또 인체에 존재하는 다양한 병원성 균이 고분자 박막 표면 접촉만으로도 죽는다는 사실을 발견함으로써 항균성이 뛰어나고 인체내에 2차 감염을 막을 수 있는 우수한 생체재료로 활용할 수 있다는 사실도 밝혀냈다.

포항가속기연구소 측은 "이번 연구 성과는 단순한 코팅 방법만으로도 세포막 구조의 나노 구조체를 완벽하게 재현한 최초의 연구 결과로 평가된다"고 설명했다. 또 "생체모방 기술은 현재 전 세계적으로 활발한 연구가 진행되는 분야로, 이번 연구로 인해 부작용 없는 인공 장기나 의료용 기기의 코팅재료 개발에 기여할 수 있을 것으로 기대한다"고 덧붙였다.

포항·이상원기자 seagull@msnet.co.kr