기초과학연구원 복잡계 자기조립 연구단 그룹 리더인 우리대학 김원종(화학) 교수팀은 카이스트 이해신 교수팀과 공동으로 홍합접착 모사 단백질의 일종인 폴리노레피네프린의 반응 경로를 규명하고 폴리노레피네프린을 이용한 일산화질소 코팅방법을 응용하는 데 성공했다.
세계적 화학학술지 <앙게반테 케미(Angewandte Chemie)> 온라인 속보를 통해 빠르게 알려진 이 연구 성과는 항박테리아 주삿바늘 등 다양한 인체 삽입용 의료도구 개발에 중요한 기반이 될 것으로 기대를 모으고 있다.
그동안 삽입용 의료도구 표면처리에 획기적인 물질로 폴리도파민에 대한 많은 연구가 진행됐지만 폴리도파민은 코팅 과정에서 침전물이 생겨 표면이 고르게 되지 않아 실제로 활용 가능성이 떨어진다는 단점이 있었다.
공동연구팀은 폴리도파민의 유도체 중 하나인 폴리노레피네프린이 형성될 때 다이하이드락시 벤즈알데히드(3,4-dihydroxy-benzaldehydeㆍDHBA-NE)라는 물질이 침전물의 형성을 막고 고른 표면을 얻을 수 있게 해준다는 사실을 밝혀냈다. 또한 연구팀은 폴리노레피네프린을 이용해 농도에 따라 항균, 혈관 재협착 방지, 상처 치유나 항암 치료 등에 다양하게 적용되는 일산화질소 코팅방법도 제시해 화제를 모았다.
일산화질소 코팅 기술은 지금까지 미국을 중심으로 활발하게 연구가 진행되고 있지만, 우리나라에서는 관련 기술이 전혀 없는 상태였다. 연구팀은 폴리노레피네프린 표면에 다이하이드락시 벤즈알데하이드(3,4-dihydroxy-benzaldehydeㆍDHBA-NE)에 의해 형성되는 이차아민이란 물질에 일산화질소를 저장하거나 방출할 수 있는 다이아제니윰다이올레이츠(diazeniumdiolates)를 넣어 코팅력을 강화하는 한편 다양한 물질의 표면에 일산화질소를 저장, 전달할 수 있도록 했다.
김원종 교수는 “폴리노레피네프린을 이용한 일산화질소 코팅 방법은 해외 특허들과 견줄 수 있는 순수 국내 원천기술로 항균, 혈관 재협착 방지, 상처치유 등의 다양한 기능을 갖춘 의료도구를 개발하는 데 전기를 열었다는 평가를 받고 있다”라고 밝혔다.
김원종 교수, 홍합모사 코팅 이용한 일산화질소 저장ㆍ전달 방법 개발
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