일상의 빛을 적색광으로 바꾸는 상처 패치

실내 조명과 햇빛을 치료용 적색광으로 전환해 외부 전원 없이 상처 봉합과 조직 재생을 돕는 착용형 패치가 개발됐다. 한세광 포스텍 신소재공학과·융합대학원 교수, 조경주 석사과정생, 김성종 박사 연구진과 김혜민 건국대 교수 연구진이 공동으로 수행한 연구 결과는 국제 학술지 ‘어드밴스드 머티리얼즈’ 온라인판에 지난 7월 실렸다.

연구진이 만든 발광 입자는 실내등이나 햇빛을 흡수한 뒤 약 640㎚ 파장의 적색광을 방출한다. 빛이 사라진 뒤에도 일정 시간 잔광을 내 광감작제를 활성화하고, 이를 통해 상처 부위의 콜라겐 결합과 세포 증식을 돕도록 설계됐다. 입자는 신축성 있는 실리콘 소재에 담겼으며 피부와 맞닿는 부분에는 하이드로젤 접착층이 적용됐다. 패치를 늘리거나 접은 상태에서도 발광 성능은 유지됐다.

광치료는 특정 파장의 빛으로 콜라겐 결합을 유도해 상처를 봉합하고, 세포 증식과 염증 반응을 조절하는 방식이다. 기존 장치는 치료에 필요한 빛을 만들기 위해 발광다이오드나 레이저를 사용하고 배터리 등 별도의 전원도 갖춰야 했다. 이번 패치는 주변에서 얻을 수 있는 빛을 치료 파장으로 바꾸고 잔광까지 활용해 이러한 광원과 전원 의존을 줄이는 데 초점을 맞췄다.

동물실험에서 절개 상처에 패치를 12시간 적용하자 상처 봉합과 조직 재생이 촉진됐다. 정상 성인의 얼굴 피부를 대상으로 진행한 예비 평가에서는 9시간 착용한 뒤 피부 탄력이 개선되고 붉은 기가 완화되는 효과가 관찰됐다. 연구진은 상처 봉합과 재생을 함께 유도하는 이번 기술을 토대로 환자가 병원 밖에서도 손쉽게 관리를 이어갈 수 있는 차세대 착용형 광의학 플랫폼으로 발전시킬 수 있을 것으로 보고 있다.