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실크 접착제에 칼슘 넣으니 '더 쫀득'…의료분야 응용

KAIST 연구팀 '칼슘이온' 도입해 성능 높여

왼쪽부터 KAIST 전기 및 전자공학부 서지원 박사, 이현주 교수, 김효중 박사과정 [KAIST 제공=연합뉴스]

(대전=연합뉴스) 이재림 기자 = 한국과학기술원(KAIST)은 전기 및 전자공학부 이현주 교수 연구팀이 실크 고분자를 활용한 생체 적합 전도성 접착제를 개발했다고 16일 밝혔다.

이번 연구의 핵심은 생체친화적 실크 고분자에 칼슘이온을 도입해 접착성을 갖도록 만든 데 있다.

기존에 나와 있는 실크 고분자 기반 소자보다 접착 성능이 좋다.

실크 고분자에 도입된 칼슘이온은 물을 흡수하는 능력과 고분자를 결합해주는 능력을 갖추고 있다.

이 덕분에 비교적 단단한 실크 고분자에 점탄성 특성이 생긴다.

새로 개발한 실크 고분자는 인체 피부나 다양한 고분자 기판 경계면에서 물리적으로 결합해 강한 접착 특성을 지니게 된다.

(a) 실크 접착제를 이용한 하이드로젤 패치 구조 (b·c) 외부 변형에도 고 접착으로 생체 피부에 붙는 패치 (d) 다양한 기판 위 실크 접착제 접합력 (e·f) 물에 쉽게 분해되는 실크 접착제 사진과 접합력 [KAIST 제공=연합뉴스]

칼슘이온은 여기에 더해 실크 접착제가 이온 전도성을 갖도록 돕는다.

원래의 실크 고분자가 지닌 생분해 특성 영향으로 특정 조건에서 접착력을 없앨 수도 있다.

연구팀은 이런 특성들을 고려해 실크 접착제를 경피형(피부를 통해 약물 등을 투여하는 방식) 전자소자와 인체 피부 사이에 삽입했다.

이를 통해 고 접착성·유연성 커패시터 터치 센서를 만들었다.

장기간 부착이 가능하면서도 쉽게 탈·부착할 수 있다고 연구팀은 설명했다.

실례로 인체 장기 조직 중 신축성이 강한 방광 조직에 센서를 집적해 저항 변화를 이용한 변형 정도를 확인하는 데 성공했다.

체내 이식용 전자소자로 활용할 수 있는 가능성을 보여준 셈이다.

(a)하이드로젤 커패시터 센서, (b)방광 변형 센서, (c)심전도 패치 [KAIST 제공=연합뉴스]

이현주 교수는 "재사용이 가능하면서도 쉽게 생분해되는 고 접착 접착제를 만든 것"이라며 "바이오 공학 분야에서 장기간 모니터링이 필요한 상황에 응용할 수 있을 것"이라고 말했다.

연구는 보건복지부 한국보건산업진흥원 보건의료기술연구개발사업 지원을 받아 수행했다.

성과를 담은 논문은 '어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈'(Advanced Functional Materials) 5일 자 표지에 실렸다.

walden@yna.co.kr

<저작권자(c) 연합뉴스, 무단 전재-재배포 금지>2018/09/16 10:00 송고

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