부산대 WCU 사업단, 英 왕립화학회 ‘그린 케미스트리’ 표지 논문 게재
표지 이미지로 부산의 대표적인 관광 명소인 동백섬이 사용된 점도 관심을 끌고 있다.(동백섬을 배경으로 가재에서 추출한 키토산이 섬유소와 구형태의 3차원 수화젤로 형성됨을 보여주고 있다.)
사업단 참여교수인 러시아 출신 유리 쉬푸노프 교수의 주도로 고분자공학과 김일, 하창식 교수가 공동 참여한 이 연구에서는 게나 가재, 새우 등의 껍데기에서 추출된 키토산 입자를 함유하고 있는 크산탄[수용성 천연 호료(糊料)의 일종으로 식품의 농화제(濃化劑) 등에 쓰임] 용액을 서서히 산성화시켜 3차원 구조의 생분해성 수화젤을 제조했다. 연구진은 수소이온농도를 바꿈으로서 용액 내에 있는 키토산이 전하를 띄게 되고, 반대 전하를 갖는 크탄산과 정전기적 인력이 작용해 수화젤이 형성됨을 밝혀냈다.
또한 간단한 조작만으로 키토산을 섬유소, 캡슐 등의 형태로 만들 수 있는 방법을 찾아냈다. 젤은 섬유소 형태일 때 얻어지며, 섬유소의 직경이 30 나노미터(10억분의 1미터)일 때 가장 잘 형성된다. 반면 캡슐 형태일 때는 가교(선 모양의 분자 속에서 특정 원자와 원자를 이어 주는 것)가 일어나지 않기 때문에 크기가 수 밀리미터에 이를 때까지 커진다.
수화젤은 물에 녹거나 분리되지 않고 3차원적인 형태를 유지하는 친수성 물질로 다량의 물을 함유할 수 있다. 3차원적인 구조를 유지하는 동안 일정한 양의 물이나 약물을 흡수할 수 있는 키토산 수화젤은 자연 친화적인 물질로 외부자극 응답성을 갖기 때문에 다양한 의학 분야에서 응용가능성이 매우 높은 소재이다. 특히 이번 연구에서 개발된 수화젤은 생분해성이 매우 우수한 데다 자연원료를 기반으로 했다는 점에서 합성 고분자에 기초해 이미 개발돼 있는 다른 재료들과의 차별성을 갖는다.
사업단은 생체적합성과 생분해성을 자유자재로 조절할 있는 천연재료 기반 수화젤 재료를 개발하는 연구와 외부 자극에 정확히 응답할 수 있도록 가교도를 비롯한 여러 인자를 결정하는 기술을 발전시켜 나가고 있다. 특히 약물과 세포전달체로서 방출 방법이 환경에 따라 정확하고 특이하게 조절될 수 있는 수화젤을 개발해 실용화하는 데 박차를 가하고 있다.
웹사이트: http://www.pusan.ac.kr
연락처
부산대학교 홍보실
051-510-1209
이메일 보내기