피부재건 수술 후 발생하는 괴사를 막을 수 있게 됐다.
서울시보라매병원 성형외과 박지웅 교수 연구팀(전성미 교수, 이미현 연구원)은 미국 하버드의대 브리검여성병원 공동연구팀은 피부 조직에 삽입하면 일정 속도로 산소를 방출하는 ‘스마트 하이드로겔’을 개발해 생체재료 분야 국제학술지(Bioactive Materials)에 발표했다.
피부 재건술에서는 손상된 피부를 대신하는 피판(皮瓣)을 사용하는 경우가 많지만, 이식된 피부 끝부분에 혈류가 부족해 괴사가 발생하는 경우가 많다.
이번에 개발된 하이드로겔은 산소 생성뿐 아니라 독성 물질을 제거하는 효소도 함께 코팅된 미세입자로 만들어져 피부 삽입 시 조직에 해를 주지 않으면서 일정 속도로 산소를 방출한다.
피부 피판 동물모델 실험 결과, 산소 농도를 0.2%로 유지했을 경우 피판 조직 생존률이 가장 높았고 혈류도 활발했다. 반면 0.5%로 농도가 높으면 오히려 염증이 심해지고 조직 손상이 악화됐다.
산소 농도에 따른 조직내 환경
산소 농도에 따른 조직내 환경
이에 대해 연구팀은 "산소 역시 과하면 독이 될 수 있다는 사실과 함께 조직에 필요한 만큼의 산소를 정밀하게 공급하는 게 회복의 핵심임을 보여준다"고 설명했다.
하이드로겔 사용 후에는 조직 내부 반응도 크게 개선됐다. 산소를 적절히 공급받은 조직에서는 △혈관 생성 유도 단백질(VEGF) △세포 에너지 생산에 도움되는 유전자(PGC-1α, NRF-1) △산화 스트레스를 줄이는 항산화 효소(SOD) 등의 활성이 증가했다. 반면 염증 유발 물질과 세포 자멸 반응은 크게 감소했다.
연구팀은 "스마트 하이드로겔은 단순한 보조재를 넘어, 조직 환경을 능동적으로 조절해 회복을 유도하는 역할을 한다"고 말했다.
박지웅 교수는 "이번 연구는 피부 피판 외에도 당뇨로 인한 만성 궤양이나 허혈성 근육 질환 등 다양한 질환에 응용될 수 있다"며 "정밀 산소 제어 기술이 재생의학에서 중요한 치료 전략이 될 것"이라고 강조했다.
출처
https://www.medical-tribune.co.kr/news/articleView.html?idxno=210118
SUNGYESA
