잔광으로 봉합·재생 돕는 피부 밀착 패치 개발

POSTECH과 건국대 공동 연구팀이 적색광으로 피부 절개 부위의 봉합과 재생을 함께 돕는 착용형 패치를 개발했다. 연구에는 POSTECH 신소재공학과·융합대학원의 한세광 교수, 조경주 석사과정생, 김성종 박사와 건국대 김혜민 교수 연구팀이 참여했다. 피부에 밀착해 빛을 전달하는 방식으로 상처 경계면의 결합과 회복 과정에 동시에 작용하도록 설계한 것이 핵심이다.

연구팀은 칼슘-스트론튬 황화물 기반 소재에 유로퓸과 툴륨을 첨가해 넓은 파장대의 빛을 흡수하는 적색 발광입자를 제작했다. 이 입자는 상처 치료에 적합한 640나노미터 부근의 적색광을 방출하며, 외부의 빛이 잠시 끊긴 뒤에도 어둠 속에서 잔광을 이어간다. 연구팀은 발광입자를 신축성이 높은 실리콘 소재인 에코플렉스에 고르게 분산시켜 피부 굴곡에 밀착되는 패치 형태로 구현했다.

빛을 이용한 치료에는 통상 적색광을 내는 발광입자 소재가 쓰인다. 이번 패치에서 방출된 적색광은 광감작제 Ce64를 활성화하고, 상처 경계면의 콜라겐을 서로 엮어 절개 부위가 봉합되도록 돕는다. 이와 함께 섬유아세포의 증식과 세포 이동을 촉진해 염증을 완화하고 새살이 형성되는 과정에도 관여한다. 하나의 광원으로 봉합과 조직 재생이라는 두 작용을 유도하는 구조다.

실용화까지는 추가 검증과 공정 정립이 필요하다. 연구팀은 다양한 상처 유형과 피부 조건에서 장기 안전성을 확인하고, 적정 광량과 패치 착용시간을 표준화해야 할 과제로 제시했다. 광감작제의 사용 방식과 멸균 공정도 구체화해야 하며, 의료기기 인허가에 필요한 임상 검증 역시 남아 있다. 이번 연구 결과는 재료과학 분야 국제 학술지 ‘어드밴스드 머터리얼즈’ 온라인판에 게재됐다.