[재경일보 이호영 기자] 접착과 결합능력이 뛰어난 홍합유래 접착단백질을 이용해 다양한 생체물질을 효과적으로 붙일 수 있는 복합나노섬유가 국내 연구진에 의해 세계 최초로 개발됐다.

국토해양부는 포스텍 차형준 교수 연구팀이 접착성과 결합력이 뛰어난 홍합 추출 접착단백질을 이용해 기존 합성고분자만 이용한 나노섬유에 비해 물리적 강도가 4배 정도 높은 고강도 다기능성 복합나노섬유를 개발하는 데 성공했다고 1일 밝혔다.

차 교수팀이 개발한 복합나노섬유를 이용하면 단백질, 핵산, 당과 같은 여러 형태의 생체물질을 별도의 물리ㆍ화학적 처리과정 없이 복합나노섬유에 손쉽게 붙일 수 있어 향후 조직공학과 의료 분야에 다양하게 활용될 것으로 기대된다.

기존 나노섬유는 유용한 생체물질을 결합시키기 위해 표면의 상태를 바꿔야 하는 복잡한 과정을 거쳐야 하며 생체물질의 결합도 효율적이지 않다는 단점을 가지고 있었다. 반면 이번에 개발된 홍합접착단백질을 이용한 복합나노섬유는, 기존의 문제점을 극복할 수 있는 차세대 나노섬유로 평가받고 있다.

일반적으로 합성고분자를 이용한 나노섬유의 표면 상태를 바꾸는 과정은 플라즈마 처리와 같은 전처리 과정을 거친 후 결합하고자 하는 생체물질에 따른 특이적인 화학적 결합 반응을 이용해야 하는 복잡한 단계를 필요로 한다.

연구팀은 아울러 홍합접착단백질에 생체기능성 펩타이드가 표면에 잘 노출되도록 제조한 복합나노섬유가 세포와 뛰어난 상호작용 효과를 보이는 것도 확인했다. 생체기능성 펩타이드는 2~20개의 짧은 특정 아미노산 서열로 인체 조직을 구성하는 세포의 활성을 돕는 기능을 한다.

또한, 이번에 개발된 나노섬유는 기존의 합성고분자만 이용한 나노섬유에 비해 4배 정도의 높은 물리적 강도를 지니고 있으며, 홍합접착단백질은 다양한 고분자와 혼합이 쉽게 가능하기 때문에 향후 다양한 목적으로 활용 가능한 잠재력도 있음을 확인했다.

차형준 교수는 "이번 연구는 홍합 유래 접착단백질을 이용해 다양한 생체물질을 복잡한 결합과정 없이 표면에 효율적으로 붙일 수 있는 새로운 개념의 원천소재 기반 연구"라며 "향후 값싸고 질 좋은 조직공학용 재료와 의료용 소재 개발에 활용할 수 있을 것으로 기대한다"고 밝혔다.

국토부가 추진 중인 해양생명공학기술사업의 '해양바이오산업신소재기술개발'의 지원을 받아 달성된 이번 연구 성과는 특허로 출원돼 지식재산권이 확보됐다.

또 권위있는 화학 분야의 권위 있는 학술지 '앙게반테 케미' 온라인판(10월 19일)에 게재된 데 이어 논문의 독창성을 인정받아 같은 학술지 표지논문으로도 발표될 예정이다.