홍합과 점액을 이용한 항균 생체 접착제

(Diagrams illustrating the structure of mussel and mucus proteins, and how they link together to form the new adhesive. Credit: MIT)

홍합은 거센 물살 속에서도 바위에 단단히 붙어 몸을 고정하는 재주가 있습니다. 과학자들에게 이는 정말 놀라운 일이 아닐 수 없습니다. 인간이 만든 접착제는 물과 섞이면 효과가 크게 떨어질 뿐 아니라 잠시간 고정해주지 않으면 제대로 붙지 않기 때문입니다. 마지막으로 생물에 무해한 생체 접착제라는 사실 때문에 의료용으로 큰 가능성이 있어 앞서 소개한 것처럼 많은 연구가 이뤄지고 있습니다.

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MIT와 베를린 자유 대학 (Freie Universität Berlin)의 과학자들은 홍합의 접착제 성분에서 힌트를 얻어 항균 능력을 지닌 생체 접착제를 개발했습니다. 홍합의 주요 접착제 성분은 카테콜 (catechols)고 티올 (thiols)인데, 마치 벨크로처럼 두 분자가 서로 붙어 단단히 고정되는 특징을 지니고 있습니다. 연구팀은 티올 성분이 점액의 주요 성분인 뮤신 (mucin) 에도 있다는 점에 착안했습니다. 뮤신은 세균 증식을 억제하고 점막을 보호하는 효과가 있으므로 생체 접착제와 함께 사용하기에 안성 맞춤입니다.

연구팀은 변형시킨 뮤신 단백질과 홍합 성분에서 영감을 얻은 접착제를 서로 결합해 액체 상태에서 단단히 고정되는 생체 접착제를 만들었습니다. 이 생체 접착제는 액체 상태에서도 굳을 수 있으며 성분을 배합하는 정도에 따라 접착력과 접착 시간도 조절할 수 있습니다. 유리 표면에 이 접착제를 테스트한 결과 접착제가 없는 표면에는 박테리아가 생물막을 형성했지만, 접착제가 있는 곳에는 형성되지 않는 것을 확인했습니다.

물론 현재는 전임상 단계의 초기 연구 단계로 실제 상용화를 위해서는 많은 후속 연구가 더 필요합니다. 홍합의 지혜로부터 배우려는 과학자들의 노력이 언제 결실을 맺게 될 지 궁금합니다.

참고

https://newatlas.com/materials/mussels-mucus-surgical-glue-repels-infections/

https://news.mit.edu/2025/engineers-turn-bodys-goo-into-new-glue-0217

https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2415927122

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