경기도, 피부에 붙이면 상처가 치료되는 ‘플라즈마 시스템’ 개발...산학협력 ‘성과’

유연전극 플라즈마 시스템 일부 모듈 개발 성공

유연전극 이용해 피부 표면에서 플라즈마 발생

 유전체 장벽 방전 플라즈마 전극구조와 플라즈마 활성종 개념도 [사진=경기도 제공]

피부에 붙이면 상처가 치료되는 새로운 기술이 경기도의 산학협력 지원으로 개발됐다.

경기도 지역협력연구센터(GRRC)에서 연구를 수행하고 있는 김창구 아주대학교 화학공학과 교수팀은 19일 저온 대기압 플라즈마를 이용해 생체 조직을 손상시키지 않고 곡면의 인체 피부에 부착해 상처를 치료하는 유연전극 기반 광-플라즈마 시스템 중 일부 모듈을 개발했다고 밝혔다.

플라즈마(Plasma)란 고체, 액체, 기체 다음의 제4의 물질 상태로 반도체부터 의료까지 다양한 산업군에 적용되고 있다.

특히 이 광-플라즈마 시스템은 창상(칼날 등에 다친 상처) 치료를 위한 것으로 피부에 부착 가능한 유연전극을 이용해 저온 대기압 플라즈마를 발생시킬 수 있는 기술을 바탕으로 다양한 크기의 전극을 통해 넓은 면적의 상처를 치료할 수 있다.

교수팀은 플라즈마를 이용한 창상 치료는 기존의 치료 방식보다 빠르게 상처를 치유하고 살균 효과가 우수하고 플라즈마 발생 시 주변의 산소와 질소로부터 활성산소종과 활성질소종이 생성되며 생성된 활성산소종은 박테리아 살균 등에 효과적이며 활성질소종은 상처치유, 염증작용 조절, 혈중 혈소판 활성 등을 촉진한다고 설명했다.

교수팀은 유연물질을 이용해 전극을 제작함으로써 곡면 피부에 밀접 부착해 저온 대기압 플라즈마를 발생시켜 피부 밀착 치료가 가능하며 유연전극의 크기를 달리해 다양한 면적의 상처를 치료할 수 있는 기반을 조성했으며 피부에 직접 부착 가능한 저온 대기압 플라즈마 시스템으로 다목적 확장이 가능하다고 말했다.

현재 유연전극 기반 광-플라즈마 시스템은 한국산업기술시험원(KTL)에서 전기‧기계적 안전성, 전자파, 성능 등 기계적 시험과 감작성(후천적으로 피부가 민감해지는 현상), 급성전신독성 및 피내반응 등 생물학적 시험을 모두 통과한 상태다.

교수팀은 동물임상시험 결과 유연전극 기반 광-플라즈마 시스템은 창상 면적 감소, 혈관 신생 및 상피세포 증식이 관찰돼 창상 치유 촉진에 효력이 있음이 밝혀져 의료기기 개발을 포함해 피부 미용 등 고부가가치를 창출할 것으로 전망했다.

신속한 제품화를 위해 아주대학교 지역협력연구센터 참여기업인 ㈜에스제이글로벌과 협업을 지속하고 있고, 올 하반기에 임상시험을 시작할  예정이다.

최서용 도 과학기술과장은 “국민의 생명과 건강증진에 대한 관심도가 높아지고 있고, 질병의 진단, 치료 또는 예방의 목적으로 사용되는 의료기기산업이 꾸준히 성장 중”이라며 “의료기기 제품 개발 등을 통해 고부가가치 창출에 따른 지역경제 발전과 도민 건강증진, 관련 기업의 판로개척 등이 기대된다”고 했다.

한편 올해 도비 52억7천만원이 지원되는 경기도 지역협력연구센터(GRRC) 사업은 센터 당 5억1천만원씩 지원하고 있으며 아주대를 비롯한 10개의 센터가 활발히 연구개발을 수행 중이다.