성균관대 화학공학·고분자공학부 방석호 교수(왼쪽)과 경희대학교 기계공학과 최동휘 교수(오른쪽). [성균관대]

[헤럴드경제=박지영 기자] 상처가 난 곳의 피부를 다시 만들어 덮는 과정인 재상피화를 촉진하는 전기장을 지속적으로 방출할 수 있는 흉터 억제 패치가 개발됐다.

4일 성균관대는 성균관대 화학공학·고분자공학부 방석호 교수 연구팀과 경희대학교 기계공학과 최동휘 교수 연구팀이 공동으로 지속적인 직류 전기장 방출이 가능한 흉터 억제 패치를 개발했다고 밝혔다.

공동연구팀은 필름 재질로 상처 크기에 맞게 자를 수 있고, 기존 드레싱에 접목해 안정적으로 전기장을 보내줄 수 있는 흉터 억제 패치를 개발했다. 주입된 이온화된 전하로부터 생성된 준영구적 전기장을 제공할 수 있는 다층 적층 전기집적(MS-electret) 패치다. 특정 영역에 골고루 전하를 주입할 수 있는 바늘-그리드 전극이 장착된 코로나 충전 시스템을 사용했다.

직류 전기장 생성 필름을 이용한 흉터 억제 기전. [성균관대]

연구팀이 개발한 패치는 흉터 크기도 감소시킨다. 패치에서 발생하는 직류 전기장이 인간 피부 섬유아세포의 섬유화 활동을 제한하면서다. 섬유화 활동을 억제해 흉터 크기를 작게 만드는 원리다.

상처 치료는 상처 보호를 목적으로 한다. 드레싱 등을 통해 외부 감염원으로부터 상처를 차단하는 방식이다. 반면 한 단계 나아간 상처치료는 상처를 보호할 뿐 아니라 치유를 촉진하는데 방점을 찍는다.

전기장 공급은 이 과정을 보다 효과적으로 만든다. 상처 초기 회복단계에서 전기자극은 각종 피부 세포들을 상처부위로 포집시켜 피부의 재상피화를 촉진한다. 또한 재상피화 이후 상처 리모델링 단계에서 콜라겐의 비정상적 형성을 억제하는 것으로도 알려져 흉터치료에서 효과적인 치료원으로주목 받고 있다.

진보된 상처치료를 위해선 안정적이고 지속적으로 전기장을 공급해줄 수 있는 전기장 웨어러블 디바이스 개발이 필요하다. 하지만 기존 방식은 전기장치의 에너지 공급원이 필요해 휴대에 어려움이 있다.

또 지금의 압전·정전 방식의 전기장 공급은 복잡한 제조 공정 및 불규칙적 전기장 인가 등 환자의 접근성과 장치 신뢰성이 떨어진다는 한계점을 가지고 있다. 특히 피부는 굴곡지기 때문에 안정적인 전기장 공급이 더 어렵다.

성균관대 방석호 교수는 “임상 적용이 가능하도록 후속 연구를 통해 실제 응용 가능성을 확인할 예정”이라고 밝혔다. 이번 연구 결과는 지난 10월 23일 에너지 분야 세계권위지인 인포맷 저널(InfoMat, IF: 22.7)에 온라인 게재되기도 했다.