전원 없이 상처 회복 돕는 적색광 패치

실내 조명이나 햇빛을 치료용 적색광으로 바꿔 상처 봉합과 조직 재생을 함께 돕는 착용형 패치가 개발됐다. 한세광 포스텍 신소재공학과·융합대학원 교수와 조경주 석사과정 연구원, 김성종 박사 연구팀은 김혜민 건국대 교수 연구팀과 공동으로 별도 LED나 배터리 없이 작동하는 광치료 기술을 구현했다.

패치의 핵심은 일상에서 접하는 넓은 파장대의 빛을 흡수해 640㎚ 부근의 적색광을 방출하는 발광 입자 RSLP다. 연구팀은 칼슘-스트론튬 황화물 기반 소재에 유로퓸과 툴륨을 첨가하고 결함 및 이종접합 구조를 적용했다. 입자는 주변 빛이 잠시 사라진 뒤에도 잔광을 내며, 이 빛은 광감작제 Ce6를 활성화해 상처 경계의 콜라겐을 연결한다. 동시에 섬유아세포 증식과 세포 이동을 촉진하고 염증을 완화한다.

기존 광치료는 특정 파장의 빛으로 실이나 접착제 없이 조직을 접합하고 세포 대사와 염증 반응을 조절할 수 있지만, 레이저와 광섬유, 배터리 같은 외부 장치가 필요했다. 연구팀은 발광 입자를 신축성 높은 실리콘에 고르게 넣고 하이드로젤 접착층을 더해 피부 움직임에도 밀착되는 패치로 제작했다. 패치를 늘리거나 접어도 발광 성능은 유지됐다.

동물모델의 절개 상처에 패치를 12시간 부착한 결과 봉합 속도와 조직 재생이 향상됐고, 원형 상처도 기존보다 빠르게 회복됐다. 정상 성인의 얼굴 피부를 대상으로 진행한 예비 평가에서는 9시간 착용 후 피부 탄력 회복과 붉은 기 완화가 확인됐다. 병원 밖에서도 일상광으로 관리를 이어갈 수 있는 착용형 광의학 플랫폼으로의 확장 가능성을 제시한 이번 성과는 국제 학술지 ‘어드밴스드 머터리얼즈’ 온라인판에 실렸다.