인체의 절단된 부위를 봉합할 필요 없이 단 1분 만에 신경을 잇는 혁신적인 패치가 개발되었다.

한국연구재단이 지원하고 성균관대 전자전기공학부와 글로벌바이오메디컬공학과의 손동희, 신미경 교수팀 그리고 고려대 의과대학 박종웅 교수팀의 공동 연구를 통해 탄생했다.

공동 연구팀은 여러 층으로 이뤄진 피부 구조에 착안, 외부는 질기지만 내부로 갈수록 부드러운 조직으로 구성된 패치를 개발했다.

패치의 주요 소재로 외력을 분산시킬 수 있는 자가 치유 고분자(물리적 손상을 입은 고분자가 스스로 결함을 감지해 구조를 복구하는 지능형 재료)와 우수한 조직 접착력을 가지는 하이드로젤을 사용했다.

자가 치유 고분자 물성을 조절하는 방법으로 탄성, 점탄성, 고분자, 접착 하이드로젤을 단계적으로 배치해 점탄성 고분자가 응력을 흡수하고 탄성 고분자가 복원력을 부여하는 방식으로 강한 접착력을 구현했다.

이 패치는 밴드처럼 간단히 감아주는 방법으로 사용한다.

연구팀은 인체와 유사한 실험 모델을 통해 의사가 아닌 비전문가도 1분이면 신경 봉합을 할 수 있는 것을 입증했다.

특히 영장류 모델 검증에서 손목 정중 신경 절단 후 패치를 이용해 성공적으로 봉합하고, 엄지손가락 움직임이 정상에 가까운 수준으로 회복되는 것을 1년에 걸쳐 확인했다.

손동희 교수는 이에 대해 "패치 성능 검증 결과 신경조직 재생과 근육의 기능성 회복 정도가 봉합사를 이용한 방법과 차이가 없는 것을 확인했다"며 "신경봉합술은 신경염증이나 종양 절제, 장기 이식 등과 같은 수술에도 필요하기 때문에 의료 현장에서 수술 성공률을 획기적으로 높일 것으로 본다"고 말했다.

이번 연구 성과는 국제 학술지 '어드밴스드 머티리얼즈' 온라인에 실렸다.