▲ 김원종 포스텍 교수.

홍합모사 코팅 이용한 일산화질소(NO) 저장·전달 방법이 국내연구진에 의해 개발돼 항균 의료도구 등에 활용될 전망이다.

포스텍(원장 김용민)은 기초과학연구원 복잡계 자기조립 연구단 그룹리더 김원종 포스텍 교수팀이 KAIST 이해신 교수팀과 공동으로 홍합접착 모사 단백질의 일종인 폴리노레피네프린의 반응 경로를 규명하고, 주사바늘 등 인체 삽입용 의료도구에 활용되는 일산화질소 코팅방법으로 응용하는데 성공했다고 16일 밝혔다.

공동연구팀은 폴리도파민의 유도체 중 하나인 폴리노레피네프린이 형성될 때 다이하이드락시 벤즈알데히드(3,4-dihydroxy-benzaldehyde․DHBA-NE)라는 물질이 침전물의 형성을 막고 고른 표면을 얻을 수 있게 해준다는 사실을 밝혀냈다. 또한 연구팀은 폴리노레피네프린을 이용해 농도에 따라 항균, 혈관재협착 방지, 상처 치유나 항암 치료 등 다양하게 적용되는 일산화질소 코팅방법도 개발했다.

일산화질소는 대표적인 대기오염 물질로 알려져 있지만, 생체 내에서는 혈관 팽창이나 신경전달, 세포성장과 사멸을 관여하는 물질이다. 이러한 일산화질소 코팅 기술은 지금까지 미국을 중심으로 활발하게 연구가 진행되고 있지만, 우리나라에서는 관련 기술이 전무한 상태였다.

연구팀은 폴리노레피네프린 표면에 다이하이드락시 벤즈알데히드(3,4-dihydroxy-benzaldehyde․DHBA-NE)에 의해 형성되는 이차아민이란 물질에 일산화질소를 저장하거나 방출할 수 있는 다이아제니윰다이올레이츠(diazeniumdiolates)을 넣어 코팅력을 강화시키는 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 개발하는데 도움이 될 것”이라고 밝혔다.

한편 세계적 화학학술지 ‘안게반테 케미(Angewante Chemie)’ 온라인 속보를 통해 빠르게 알려진 이 연구성과는 항(抗) 박테리아 주사바늘 등 다양한 인체 삽입용 의료도구 개발에 중요한 기반이 될 것으로 기대를 모으고 있다.