KAIST, 상처에 붙어 피 멎게 하는 바이오소재 개발

유리·플라스틱 코팅하면 물 빠르게 퍼져

상온서 30분 제조…수십 리터 생산 가능성 확인

카이스트(KAIST)는 화학과 이해신 교수 연구팀이 키토산과 바이오매스 기반 원료인 1,2,4-벤젠트리올(BTO)을 이용해 접착성과 초친수성을 갖춘 바이오접착 소재 ‘CHI-B’를 개발했다고 15일 밝혔다. ⓒ카이스트

상처에 빠르게 달라붙어 출혈을 줄이고 유리나 플라스틱에 코팅하면 물이 즉시 퍼지는 바이오소재가 개발됐다.

카이스트(KAIST)는 이해신 화학과 교수 연구팀이 키토산과 바이오매스 기반 원료인 1,2,4-벤젠트리올(BTO)을 이용해 접착성과 초친수성을 갖춘 바이오접착 소재 ‘CHI-B’를 개발했다고 15일 밝혔다.

초친수성은 물방울이 표면에 맺히지 않고 닿자마자 넓게 퍼지는 성질이다. 연구팀은 CHI-B를 유리와 PTFE, PET, PS, 이산화티타늄(TiO₂) 등 다양한 소재에 균일하게 코팅하는 데 성공했다.

10ppm의 극미량 요소를 함께 사용하면 코팅 표면을 초친수성으로 만들 수 있다. 한 달 이상 세척한 뒤에도 안정적으로 유지됐으며 1년이 지난 코팅에서도 물이 잘 퍼졌다.

지혈 소재로서의 가능성도 확인했다. 생쥐의 간 출혈 부위에 CHI-B 스펀지를 적용한 결과 대조군보다 출혈량이 크게 줄었다. 출혈 부위에 빠르게 달라붙어 상처를 물리적으로 막는 방식이다. 세포 독성 평가에서도 높은 생체적합성을 보였다.

제조 과정은 기존 방식보다 단순하다. BTO가 공기 중 산소와 만나 자연스럽게 산화되는 성질을 활용해 별도의 화학 결합제나 가열 과정 없이 상온에서 30분 이내에 만들 수 있다. 수십 리터 규모까지 생산을 확대해 대량생산 가능성도 확인했다.

동결건조 방식으로 만든 CHI-B 스펀지는 물에 닿은 뒤 약 15초 만에 완전히 녹았다. 우리 몸과 비슷한 중성 환경에서도 높은 용해도를 유지했다.

연구팀은 지혈 소재와 바이오센서·의료기기, 기능성 표면처리 등에 활용할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

KAIST 화학과 김은우 석박통합과정 학생이 제1저자, 이해신 교수가 교신저자로 참여한 이번 연구는 국제학술지 ‘머티리얼스 호라이즌스(Materials Horizons)’에 게재됐으며 지난 4월 30일 온라인 공개됐다.

이 교수는 “하나의 바이오소재로 강한 접착성과 초친수성 표면 특성을 함께 구현했다”며 “제조 과정도 단순해 다양한 분야에 활용될 것으로 기대한다”고 말했다.