▲ 조영 및 접착효과를 갖는 나노 접착제 구조와 물성(좌), 나노입자의 전자현미경 이미지와 각 물성을 이용한 대표 예시들(우).

국내 연구진이 첨단 시술에 필요한 조영제·지혈제의 두자지 역할을 할수 있는 나노소재를 개발했다.

기초과학연구원(원장 김두철)은 현택환 나노입자 연구단 단장과 김효철 서울대학교병원 영상의학과 교수, 이노현 국민대학교 신소재공학부 교수 연구진이 현재 사용되는 고분자 접착제보다 독성이 현저히 낮고 미량으로도 상처부위를 완벽하게 봉합하는 ‘나노 접착제’를 개발했다고 19일 밝혔다.

연구진의 나노 접착제는 두 가지 물질을 결합해 만든다. 소량으로도 전자파, 음파 등에 산란 효과가 탁월한 탄탈륨옥사이드에 접착성이 우수한 실리카 나노입자를 입히면 생체적합도가 높은 나노 접착제가 만들어진다.

또한 조영제로의 활용도 가능하다. 시술에 앞서 나노 접착제를 병변부위에 미리 주입하면, 병면 조직을 영상 장비로 확인해 효과적으로 치료할 수 있다. 실리카 나노입자의 강한 접착성은 시술 시 생기는 상처를 쉽고 빠르게 지혈시킨다. 합성고분자 접착제보다 세포 독성은 월등히 낮아, 시술 후 발생할 수 있는 염증 빈도가 현저히 줄어든다.

연구진은 동물실험으로 효과를 확인했다. 토끼를 대상으로 혈관이 많고 지혈이 어려운 간 조직에 상처를 가하고 나노 접착제를 동반한 시술에 성공했다. 또한 폐암에 걸린 실험쥐의 암 조직을 표지해 방사선 치료와 선택적 제거수술의 가능성을 확인했다.

연구진은 제작법을 응용해 다양한 물질로 나노입자 접착제를 만들면 활용 범위를 손상 조직 접합, 외상 후 출혈 지혈 등으로 넓힐 수 있다고 밝혔다.

현택환 단장은 “기존의 합성고분자 접착제를 뛰어넘는 나노 접착제를 개발해 다양한 시술과 치료에서 활용이 될 것”이라며, “매우 적은 양으로도 조영효과가 뛰어나고, 조직 내 접착성질이 우수해 시술 전 종양 표지 혹은 방사선 치료를 위한 표지물질로도 활용이 가능하다”고 밝혔다.

한편, 이번 연구는 기초과학연구원 나노입자 연구단의 주도로 한국연구재단의 신진연구자지원사업, 해외우수연구기관 유치사업 및 해양수산부 주관 해양융복합 바이오닉스 소재 상용화 기술 개발사업의 지원을 받아 진행되었다. 연구성과는 국제학술지 네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)에 7월19일에 게재됐다.