우리 학부 이현주 교수 연구팀이 생체 친화적 실크 고분자를 이용한 생체적합 전도성 접착제를 통해 사람 피부에 잘 부착되는 경피형 전자소자를 개발했습니다.
생체친화성 실크 고분자는 구조의 변형 및 생분해가 가능하여 유연기판 및 희생층으로 적용하는 사례가 늘어나고 있습니다. 이현주 교수 연구팀은 지난 2년 간의 연구로 칼슘금속이온에 의한 실크 고분자의 접착 특성을 발견했고, 이를 이용해 인간의 피부에 고접착으로 붙어 장기간 모니터링 및 재사용이 가능한 경피형 전자소자를 개발하기 위한 연구를 진행했습니다. 연구팀은 기존 실크 고분자의 한계와 제한을 극복하기 위해 칼슘이온을 도입하였고 생체 적합하고 고접착력을 갖는 실크 접착제를 개발했습니다.
도입된 칼슘이온은 물을 흡수하는 능력과 고분자를 결합해주는 능력을 갖고 있어 단단한 실크 고분자에 점탄성특성을 부여하여, 실크 고분자가 인체 피부 및 다양한 고분자 기판의 계면에서 물리적으로 결합이 가능하도록 하였습니다. 또한 칼슘이온은 실크 접착제가 이온전도성을 갖게 도와주어, 특정 조건에서 실크 고분자의 접착력이 쉽게 사라지도록 개발하였습니다.
이현주 교수 연구팀은 개발한 실크접착제를 경피형 전자소자와 인체피부사이에 삽입하여 장기간 부착이 가능하고 쉽게 탈부착 및 재사용 할 수 있는 유연성 캐패시터 터치센서를 개발했습니다. 또한 인체 장기의 조직 중 신축성이 강한 방광 조직에 고접착성을 가지는 변형센서를 집적하여 방광 조직의 변형률에 따른 저항변화를 이용한 변형정도를 확인했습니다.
이현주 교수는 “생체친화적인 실크고분자를 이용해 재사용이 가능하며, 쉽게 생분해가 되는 고접착 접착제를 개발했다는 점에서 실크 물질에 대한 새로운 가능성을 제시했다”며 “바이오공학 분야에서 경피형 및 체내이식형 전자소자에 적용할 수 있고, 장기간 모니터링 및 약물전달 시스템을 구현할 수 있을 것이다”고 말했습니다. 이번에 개발된 실크 전도성 접착제 필름은 장기간 모니터링 및 약물 투여가 필요한 환자에게 적용이 가능할 것으로 예상하고 있습니다.
서지원 박사, 김효중 박사과정이 주도하고 생명화학공학과 최시영 교수, 김기한 박사가 참여한 이번 연구는 국제 학술지 ‘어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈(Advanced Functional Materials)’ 9월 5일자 표지논문에 게재됐으며 보건복지부 한국보건산업진흥원의 보건의료기술연구개발사업 지원을 받아 수행되었습니다.
논문: 피부부착형 전자소자를 위한 생체적합 및 고접착성을 지닌 칼슘이 도입된 실크 접착제
Calcium-modified silk as a biocompatible and strong adhesive for epidermal electronics
<기사 Link>
http://hellodd.com/?md=news&mt=view&pid=66105
어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈 표지
