농촌진흥청, 농생명 의약소재 연구 도약...향균활성과 생체적합성 뛰어나 상처 빨리 낫는 효과 탁월해 수술용 봉합사 세계시장 경쟁력 확보

[한국농어촌방송=정유정 기자] 국내 연구진이 누에고치를 이용해 세계 최초로 고막용 실크패치와 치과용 실크 차폐막을 개발해낸 데 이어 '몸 안에서 녹는 실크 소재 수술용 실'인 ‘흡수성 실크 봉합사’를 개발하고, 특히 실크소재 실이 몸속에서 녹는 작용원리를 세계 최초로 밝혀냄으로써 우리나라의 농생명 의약소재 연구 성과에 대한 기대가 한층 높아지고 있다.

▲ 국내 연구진이 '몸속에서 녹는 4HR실크 소재 수술용 실'인 ‘흡수성 실크 봉합사’를 세계최초로 개발에 성공하여 우리나라의 농생명 의약소재 연구 성과에 대한 기대가 한층 높아지고 있다.(사진=농진청)

농촌진흥청(청장 정황근)은 강릉원주대와 공동으로 '체내에서 녹는 실크 소재 수술용 실' 흡수성 실크 봉합사를 개발하고 실크소재 실이 몸속에서 녹는 작용 원리를 세계 최초로 구명하는 데 성공하여 특허출원(출원번호:10-2016-0105192 실크 봉합사 및 이의 제조방법)을 완료하고 실크의 생분해 기작을 네이쳐(Nature) 자매지인 Scientific Reports 2월호에 게재함과 함께 산업체 기술이전을 완료했다고 9일 밝혔다.

▲ 녹는 실크 봉합사의 항균활성(A, C: 4HR silk, B: silk, T: Tetracyclin(항생제)) 상태를 보면 실크 봉합사인 그림 B는 항균활성이 없고, 이번에 개발한 녹는 실크 봉합사인 그림 A, C는 항생제인 그림 T와 같이 항균활성을 보였다.(사진=농진청)

이번에 개발한 실크소재 수술용 실(봉합사)은 식품첨가제로 사용되고 있는 4-HR(4-hexylresorcinol)을 실크에 결합해 만든 것으로, 천연생물소재로 항균활성이 뛰어나 감염으로 발생할 수 있는 상처 주변 염증반응을 억제해 상처가 빨리 낫는 효과가 뛰어난 것으로 알려졌다.

천연생물소재인 4HR은 향균력이 있어서 피부연고제, 목캔디, 화장품 연료, 식품첨가물로 사용되고 있는 유기화합물이다.

실크는 생체적합성이 뛰어난 천연고분자로 오랫동안 수술용 실로 사용되고 있지만 그동안 실크 봉합사는 살 속에서 녹지 않아 꿰맨 상처가 나으면 수술용 실을 제거해야만 해서 몸 밖의 상처를 봉합하는 용도로만 주로 사용되어 왔다.

이번 연구에서 동물실험으로 이식 11주 후 흡수성 실크 봉합사와 현재 임상에서 주로 사용하는 시판 흡수성 봉합사를 비교했을 때, 흡수성 실크 봉합사는 59.5%, 시판 흡수성 봉합사는 56.4%로 비슷한 흡수성을 보였다고 설명했다.

▲ 이번에 개발한 봉합사의 체내 잔존실험 결과, 무처리 실크 봉합사는 91.5% 남아 있는 반면 녹는 실크 봉합사는 이식 11주 후 59.5% 남아있었으며, 흡수성 봉합사 바이크릴이 56.4% 남아 있는 것과 비슷한 결과를 보였다(그래프=농진청) -

이러한 흡수성 실크 봉합사는 이식 후 몸속에서 아미노산 형태로 흡수돼 인체에 무해한 것이 큰 장점이며, 인장 강도와 봉합 강도 등 물리적인 성질도 시판되고 있는 기존 흡수성 봉합사와 비슷하거나 우수한 성적을 나타냈다고 설명했다.

이와 함께 몸속에서 녹는 실크 봉합사는 기존 실크 봉합사에 간단한 가공만으로 합성고분자 소재보다 항균활성과 생체적합성이 우수할 뿐만 아니라, 가격도 저렴하게 만들 수 있어서 바이크릴 등 기존 흡수성(녹는) 봉합사 합성고분자 소재로 일반 실크 봉합사보다 가격이 4배정도 높기 때문에 국제 경쟁력도 상당히 클 것으로 전망된다.

▲ 4HR 처리에 의해 실크를 분해하는 효소(MMP 2, 3, 9)의 발현량이 증가되고 이들이 실크를 생분해 하는 것으로 흡수성 실크 봉합사의 생분해 작용원리를 연구진이 셰계 최초로 밝혀냈다(도표=농진청)

농촌진흥청 잠사양봉소재과 조유영 농업연구사는 "수술용 봉합사는 전 세계 의료용 소재 판매가 가장 많은 제품으로 이번 흡수성 실크 봉합사 개발로 국민건강 증진과 양잠산업 발전에 크게 기여할 수 있을 것으로 기대한다."고 말했다.

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