(AI 생성 이미지)
과거에는 작은 상처도 세균 감염으로 곪으면 치명적인 결과를 가져오곤 했습니다. 소독약이 없어 제대로 상처를 소독하지 못했고 항생제가 없어 세균 감염을 직접 치료할 방법도 없었기 때문에 인체 자체 면역력만 사용해야 하는데, 불행히 감염 자가 치유에 실패하면 결국 패혈증으로 사망하게 되는 경우도 종종 발생했습니다.
현대적인 소독 기법과 드레싱, 그리고 항생제가 발전한 현재에도 창상 감염은 종종 치료하기 어려운 경우가 생길 수 있습니다. 특히 고령 인구 증가와 당뇨 환자 같은 면역 저하자에 있어서 상처 감염은 점점 심각한 문제가 되고 있습니다. 여기에 항생제 내성 세균까지 확산되면서 과학자들은 상처 감염을 막을 수 있는 새로운 드레싱 재료를 개발하고 있습니다.
상처를 소독하고 거즈나 밴드로 상처를 보호하는 드레싱은 감염을 막는 가장 기본적인 술기입니다. 최근에는 감염을 막을 수 있는 항생제 드레싱 소재도 개발되고 있지만, 세균 역시 이에 대해서 대비책을 가지고 있습니다. 가장 기본적인 방어막은 바로 세균이 형성하는 생물막 (biofilm)으로 항생제 같은 외부 독성 물질의 침투를 막아 세균을 보호합니다. 따라서 스마트 드레싱 연구에서 중요한 부분은 바로 생물막 억제입니다.
영국 배스 대학교(University of Bath)의 연구팀은 광범위 항생제인 테트라사이클린 (Tetracycline)을 이용한 스마트 드레싱을 개발했습니다. 이 드레싱의 핵심은 일반적으로 드레싱을 만드는 데 사용되는 석유 화학 제품 대신 두 종류의 식물 기반 푸란 폴리아미드(furan polyamide) 폴리머를 사용한다는 것입니다.
이 두 재료는 화학적으로 매우 유사하여 탄소 원자가 단 2개 차이밖에 나지 않지만, 정전 방사(electrospinning) 기법으로 초미세 섬유로 만들면 이러한 미세한 분자적 차이가 극적으로 확대되어 완전히 다른 특성을 보입니다. 상처로 향한 부분은 항생제를 효과적으로 방출해 생물막 형성을 억제하고 그 위에 있는 외부 층은 수분 손실을 방지하고 상처를 보호하는 방습 장벽을 형성합니다. (이미지 참조)
실험실 테스트 결과, 이 드레싱은 항생제를 빠르게 방출해서 4시간 만에 생물막 형성을 90% 이상 감소시키는 효과를 보였습니다. 따라서 상처가 생긴 직후, 혹은 소독이나 죽은 조직 제거 후 생물막 형성을 초기에 억제해 항생제 내성을 막을 수 있습니다.
이 스마트 드레싱 소재는 저렴한 식물 소재 기반으로 추가적인 화학 약품 처리를 필요로 하지 않기 때문에 대량 생산에 유리합니다. 또 생분해성 소재로 환경 오염에 대한 우려가 적습니다. 집에서 한 번 쓰고 버리는 경우 특히 더 유리한 특징입니다. 다만 실제 인체에서 사용했을 때 효과가 실험실 환경처럼 잘 나올 수 있을지는 앞으로 검증을 해야 하는 대목입니다.
항생제 내성과 면역이 저하된 만성 질환자 노령 인구가 증가하고 있지만, 이에 대응하는 스마트 드레싱 기술 역시 계속 발전할 것으로 기대합니다.
참고
Ding X, Thet NT, Herdes C, Chaloner E, Negasi M, Kontou I, Laabei M, Jungwirth U, Savage D, Kamran M, Zachariadis M, Jenkins T, Davidson MG, Leese HS. Janus electrospun nanofiber membranes from bio-based furan polyamides for antibacterial wound care. Bioact Mater. 2026 Jun 24;65:1043-1055. doi: 10.1016/j.bioactmat.2026.06.022.
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