부산대는 세계수준의 연구중심대학(WCU) 사업을 수행 중인 고분자공학과의 ‘합성고분자 생물접합 하이브리드 재료사업단(이하 사업단)’이 영국 왕립화학회에서 출판하는 세계 최고 권위의 에너지·환경과학 저널인 ‘그린 케미스트리(Green Chemistry)’ 표지 논문으로 소개됐다고 13일 밝혔다.

부산대 사업단은 외부 자극에의 정확한 응답성으로 약물전달체, 피부공학 재료 등과 같은 의학 분야에서 응용가능성이 매우 높은 3차원 구조의 생분해성 키토산 수화젤(hydrogel) 개발에 성공했다.

사업단 참여교수인 러시아 출신 유리 쉬푸노프 교수의 주도로 고분자공학과 김일·하창식 교수가 공동 참여한 이 연구에서는 게·가재·새우 등의 껍데기에서 추출된 키토산 입자를 함유하고 있는 크산탄[수용성 천연 호료(糊料)의 일종으로 식품의 농화제(濃化劑) 등에 쓰임] 용액을 서서히 산성화시켜 3차원 구조의 생분해성 수화젤을 제조했다. 연구진은 수소이온농도를 바꿈으로서 용액 내에 있는 키토산이 전하를 띄게 되고, 반대 전하를 갖는 크탄산과 정전기적 인력이 작용해 수화젤이 형성됨을 밝혀냈다고 학교측은 설명했다.

또한 간단한 조작만으로 키토산을 섬유소, 캡슐 등의 형태로 만들 수 있는 방법을 찾아냈다. 젤은 섬유소 형태일 때 얻어지며, 섬유소의 직경이 30 나노미터(10억분의 1미터)일 때 가장 잘 형성된다. 반면 캡슐 형태일 때는 가교(선 모양의 분자 속에서 특정 원자와 원자를 이어 주는 것)가 일어나지 않기 때문에 크기가 수 밀리미터에 이를 때까지 커진다.

한편 부산대 사업단은 생체적합성과 생분해성을 자유자재로 조절할 있는 천연재료 기반 수화젤 재료를 개발하는 연구와 외부 자극에 정확히 응답할 수 있도록 가교도를 비롯한 여러 인자를 결정하는 기술을 연구하고 있다고 학교측은 덧붙였다.

부산대 관계자는 “약물과 세포전달체로서 방출 방법이 환경에 따라 정확하고 특이하게 조절될 수 있는 수화젤을 개발해 실용화하는 데 박차를 가하고 있다”고 말했다.