[세종=뉴스핌] 이경태 기자 = 국내 연구진이 빛으로 약물 방출을 자동 조절하는 상처 치료 패치를 개발했다. 동물 실험에서 상처 회복 속도가 기존 대비 약 2배 빨라졌다.

한국과학기술원(KAIST)은 전기및전자공학부 최경철 교수 연구팀은 한국세라믹기술원, 충북대학교와 함께 유기발광다이오드(OLED)와 약물전달시스템을 결합한 패치 기술을 개발했다고 13일 밝혔다.

이 패치의 작동 원리는 다음과 같다. 빛을 쬐면 몸에서 활성산소종(ROS)이 생성되고, 이 물질이 나노입자를 자극해 약물을 방출한다. 빛의 세기에 따라 활성산소 양이 달라지면서 약물 방출량도 자연스럽게 조절되는 구조다. 사용자가 따로 조절하지 않아도 치료가 최적 수준을 유지한다.

연구팀은 피부에 밀착되는 630나노미터 파장의 OLED 패치를 제작했다. 고르게 분산된 빛이 세포 재생을 유도하면서 병풀 추출물 같은 항산화 약물을 적정량만 방출하도록 설계됐다. 피부 곡면에 완전히 밀착되는 웨어러블 형태로 제작돼 빛 에너지 손실을 최소화했으며, 장시간 사용 시에도 온도를 약 31도 수준으로 유지해 저온 화상 위험 없이 안전하다. 400시간 이상 성능을 유지하는 안정성도 확인됐다.

효과는 동물 실험으로 검증됐다. 생쥐 실험에서 치료 14일 차 상처 회복률이 67%로 나타나, 대조군(35%) 대비 약 2배 빠른 치유 속도를 기록했다. 피부 두께와 장벽 단백질 형성도 정상 수준으로 회복되는 등 치유의 질도 향상됐다.

최경철 교수는 "이번 연구는 OLED 기반 빛 치료를 단순히 쬐는 수준을 넘어 치료를 조절하는 역할까지 수행한다"며 "상처 상태에 따라 약물 방출이 자동으로 조절되는 복합 치료 플랫폼으로 확장한 사례"라고 설명했다.

이 연구는 KAIST 전기및전자공학부 연혜정 박사과정이 제1저자로 참여했으며, 국제 학술지 머티리얼즈 호라이즌스에 지난 1월 온라인 게재된 후 3월 표지논문으로 선정됐다. 과학기술정보통신부 한국연구재단의 미래개척 융합과학기술개발사업 지원을 받아 수행됐다.

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