국립 부경대학교

상처 상태 측정하는 센서에 치료 기능까지 더했다

- 부경대-한국생산기술연구원 연구팀, 첨단 pH 센서 개발

△ 항균 및 상처 치유 기능성의 상처 관리용 pH 센서 필름 제조 이미지.

국립부경대학교(총장 장영수)와 한국생산기술연구원(KITECH·원장 이낙규) 공동연구팀이 항균, 상처 치유 기능까지 갖춘 첨단 pH 센서를 개발했다.

공동연구팀이 개발한 첨단 pH 센서는 상처 상태의 실시간 감시는 물론 항균과 상처 회복 촉진 기능을 동시에 구현한 것이다. 상처 관리를 위해 상처의 상태에 따라 변화하는 산도(pH)를 실시간으로 측정하는 웨어러블 센서의 표면을 특수 처리했다.

감염 때문에 피부 상처의 치유가 더뎌지면 만성 상처로 진행될 수 있는데, pH 센서에 주로 사용되는 폴리이미드 소재가 상처 치유를 더디게 하는 문제가 있어 새로운 소재 개발 연구가 진행돼왔다.

연구팀은 기존에 센서 소재로 자주 사용되는 폴리이미드 소재 표면에 염기성 아미노산 접합을 통해 폴리이미드 필름 표면에 양전하를 띄는 양쪽이온성 기능기(functional group)를 도입해 양전하/양친매성 pH 센서 필름을 제작했다. 이 필름은 박테리아 살균 기능과 친수성을 동시에 갖춰 초기 상처 회복을 촉진하는 효과를 나타냈다.

연구팀의 이동욱 박사는 “기존에 사용되는 고분자 소재 표면을 개선하는 방식으로 다기능성을 갖춘 하나의 웨어러블 기기를 개발했다는 의의가 있다. 이 pH 센서 필름이 상처를 효율적으로 관리할 수 있도록 도와줌으로써 만성 상처로 고통받는 환자들에게 도움이 될 것으로 기대한다.”라고 밝혔다.

공동연구팀에는 부경대 이동욱 연구원(공업화학전공, 한국생산기술연구원), 김세창 연구원(의공학전공), 한국생산기술연구원 최동윤 박사, 부경대 정원교 교수(의공학전공·해양바이오닉스기술융합센터), 문명준 교수(공업화학전공)가 참여했다. 이번 연구는 부경대 자율창의학술연구비의 지원을 받았다.

이 연구 결과를 담은 논문 ‘Basic amino acid-mediated cationic amphiphilic surfaces for antimicrobial pH monitoring sensor with wound healing effects’는 바이오 메디칼 엔지니어링 분야의 세계적인 학술지 <Biomaterials research> (IF 15.863)에 최근 실렸다. <부경투데이>

△ 공동연구팀 사진(왼쪽부터 이동욱 연구원, 김세창 연구원, 최동윤 박사, 정원교 교수, 문명준 교수)

A sensor that measures the condition of wounds has been improved with a healing function

- advanced pH sensor development through joint research between PKNU & KITECH

A joint research team of Pukyong National University (President Jang Young-Soo) and Korea institute of industrial technology (KITECH, president Lee Nak-Kyu) developed a high-tech pH sensor with multiple functions for antibacterial and wound healing.

This advanced pH sensor developed by the joint research team combines real-time monitoring of wound conditions as well as antibacterial and wound healing functions.

As the healing of skin wounds slows down due to infection, it can progress to chronic wounds. Since the polyamide material, which has been mainly used for this pH sensor, slows down wound healing, research on the development of new materials has been conducted.

The research team produced a positively charged and amphiphilic pH sensor film by introducing a positively charged functional group to the surface of polyamide film through basic amino acid conjugation to the surface of polyamide material, which has been frequently used as a sensor material in the past. Because this film has both bacterial sterilization and hydrophile properties, it showed the effect of wound healing in the early stages.

Lee Dong-Wook from the research team explained, “It is significant that we developed a wearable device with multifunctionality by improving the surface of a previously used polymer material. I expect that this pH sensor film will help patients suffering from chronic wounds by helping them manage wounds efficiently.”

Researcher Lee Dong-Wook from Pukyong National University (major or industrial chemistry, KITECH), researcher Kim Se-Chang (biomedical engineering), Dr. Choi Dong-Yoon from KITECH, prof. Jung Won-Kyo (biomedical engineering /marine-integrated biomedical technology center) and professor Moon Myung-Jun from Pukyong National University (industrial chemistry) participated in the joint research team.

A paper containing the research results, ‘Basic amino acid-mediated cationic amphiphilic surfaces for antimicrobial pH monitoring sensor with wound healing effects’, was recently published in <Biomaterials research> (IF 15.863), an international journal in biomedical engineering. <Pukyong Today>