상처가 감염되면 색깔이 변하는 스마트 드레싱

(Examples of the dressing material in its blue, transitional and yellow states. Credit: Olof Planthaber)

(PhD students Elisa Zattarin and Olof Eskilsson work with the color-changing dressing. Credit: Olof Planthaber)

가벼운 상처는 간단한 소독과 밴드 만으로도 낫지만, 수술 후 창상이나 다소 큰 상처, 감염된 상처, 당뇨 환자나 욕창 환자에서 생기는 궤양 등은 전문적인 치료가 필요합니다. 따라서 의사들은 거즈를 제거하고 상처의 상태를 확인하고 소독을 해주고 다시 거즈로 덮어주는 드레싱을 자주하게 됩니다. 문제는 이런 드레싱 과정이 오히려 자연적인 상처 치유 과정을 지연시킬 수 있다는 것입니다. 상처 표면에 자라나고 있는 새로운 조직과 세포가 거즈와 함께 제거될 수 있습니다.

이런 이유로 자주 제거하지 않아도 상처의 상태를 확인할 수 있고 감염이 있으면 바로 알려줄 수 있는 스마트 밴드나 드레싱에 대한 연구가 활발합니다. 스웨덴 린셰핑 대학, 외레브로 대학, 룰레오 대학 (Linköping, Örebro and Luleå universities)의 연구팀은 다공성 실리카 소재로 덮혀 있는 나노 셀룰로스 메쉬 구조의 드레싱을 개발했습니다.

이 드레싱 소재의 특징은 바로 색깔에 있습니다. 연구팀은 여기에 브로모티몰 블루 (bromthymol blue (BTB)) 다이를 넣어 pH 변화에 따라 노란색에서 파란색으로 변하게 만들었습니다. 나노 셀루로스 메쉬와 다공성 실리카 소재의 구멍은 액체와 가스는 통과할 수 있으나 세균은 통과할 수 없는 크기의 구멍을 지녀 상처의 회복을 돕고 세균의 침투를 막습니다.

하지만 그래도 세균에 감염될 경우 pH가 높아져 7이 넘게 되면서 색깔이 노란색에서 파란색으로 변하게 됩니다. 이 변화는 상처가 감염되어 붉게 변하고 부풀어 오르기 전에 나타나기 때문에 의사들이 단순히 눈으로 확인하는 것보다 더 빠르게 상처의 감염 여부를 확인할 수 있습니다. 만약 감염되지 않는다면 이 드레싱은 상처가 완전히 아물 때까지 혹은 상당히 장기간 사용해서 상처의 회복을 돕게 됩니다.

연구팀은 이 드레싱에 리포펩타이드 같은 항균 물질을 넣어 감염이 되더라도 세균이 쉽게 증식하지 못하게 막는 기능도 추가할 계획입니다. 앞으로 긴 전임상 및 임상 시험을 통과해야 하겠지만, 만약 의도 대로 된다면 환자와 의사 모두 자주 드레싱 하는 번거로움도 덜고 상처의 회복도 빨라질 것으로 기대됩니다.

참고

https://newatlas.com/medical/wound-dressing-change-color-infection/

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2590006423000340

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