우리가 흔히 식탁에서 만나는 대구와 명태가 이제 의학계의 혁신적인 소재로 주목받고 있다. 스위스 연방재료과학기술연구소(EMPA) 연구팀이 이 한류성 어류에서 추출한 성분으로 인공피부를 개발하는 데 성공했다는 놀라운 연구 결과를 발표했다.

 

연구를 주도한 공창 웨이 박사는 "대구, 명태, 해덕 등 차가운 바다에서 서식하는 물고기에서 추출한 젤라틴을 특수 가공하여 인공피부 제작에 적합한 하이드로젤로 변환할 수 있다"고 설명했다. 하이드로젤은 수분을 다량 함유할 수 있는 고분자 네트워크 구조의 물질로, 인체 조직과 유사한 특성을 가지고 있어 의료용 소재로 각광받고 있다.

 

인체에서 가장 큰 기관인 피부는 체중의 약 15%를 차지하며, 외부 병원균과 탈수, 극한 기온으로부터 신체를 보호하는 중요한 역할을 담당한다. 하지만 피부암, 만성 상처, 자가면역성 피부병 등 다양한 피부 질환의 발병 원인과 효과적인 치료법은 아직 완전히 규명되지 않은 상태다. 이에 연구팀은 실제 인간 피부와 유사한 모델을 개발하여 다양한 피부 질환을 시뮬레이션하고 치료법을 연구하고자 했다.

 

웨이 박사팀이 개발한 기술의 핵심은 물고기 젤라틴을 특수 가공하여 만든 '비팽창성 하이드로젤'이다. "일반적인 하이드로젤은 물을 흡수하면 크게 부풀어 오르는 특성이 있어 3D 프린팅 후 정확한 형태를 유지하기 어렵습니다. 하지만 우리가 개발한 기술은 대구 등의 물고기에서 추출한 젤라틴을 교차결합 방식으로 처리해 부풀어 오르지 않는 하이드로젤을 만들 수 있습니다. 이 소재는 3D 프린터로 정밀하게 피부세포를 인쇄할 수 있어 실제 피부와 매우 유사한 인공조직 제작이 가능합니다."

 

연구팀이 개발 중인 인공피부 모델은 단순한 피부 대체재를 넘어, 실제 피부의 복잡한 구조를 정밀하게 재현한다. 표피와 진피층은 물론, 이들 사이의 표피-진피 접합부(기저막)까지 포함하고 있어 실제 피부의 기능과 특성을 거의 완벽하게 모방할 수 있다. 연구팀은 물고기 젤라틴 기반 하이드로젤과 고분자 가공기술인 일렉트로스피닝을 결합해 이 목표에 빠르게 접근하고 있다고 밝혔다.

 

이 기술의 또 다른 주목할 점은 물고기 젤라틴이 가진 생체적합성이다. 웨이 박사는 "물고기는 인간과 진화적으로 더 먼 거리에 있기 때문에, 물고기 젤라틴은 소나 돼지 같은 포유류에서 추출한 젤라틴보다 면역반응을 훨씬 적게 일으킵니다. 또한 질병 감염의 위험도 현저히 낮아 의료용 소재로서 큰 장점을 갖고 있습니다."라고 설명했다.

 

이 기술은 인공피부 모델 개발뿐만 아니라 실제 환자의 상처 치료에도 활용될 수 있다. 웨이 박사는 "물고기 젤라틴으로 만든 하이드로젤은 상처 드레싱 재료로도 탁월합니다. 기존 제품보다 더 균질하고 안전할 뿐만 아니라, 환자의 필요에 따라 다양한 모양, 두께, 강도로 정확히 조정할 수 있어 맞춤형 치료가 가능합니다."라고 강조했다.

 

현재 연구팀은 인공피부 모델의 개발을 마무리하는 단계에 있으며, 이 기술이 상용화되면 화상 환자의 피부 이식, 만성 상처 치료, 피부질환 연구 등 다양한 의료 분야에서 혁신적인 변화를 가져올 것으로 기대된다. 미국 건강의학매체 '메디컬익스프레스'는 이번 연구가 식품 산업의 부산물을 활용한 친환경적 의료기술 개발의 좋은 사례가 될 것이라고 평가했다.