서강대학교 화학과 신관우 교수 연구팀,

美 육군사관학교 웨스트포인트와 '상처 재생 ECM 스프레이' 개발

▲ 서강대학교 화학과 신관우 교수

서강대학교 화학과 및 바이오계면연구소 신관우 교수 연구팀과 미국 육군사관학교(웨스트포인트)가 상처 부위에 직접 뿌리는 것만으로 흉터와 감염을 줄일 수 있는 세포외기질(ECM) 스프레이 기반 상처치료 기술을 개발했다. 이번 연구는 국제학술지 Advanced Healthcare Materials 2025년 11월호 표지논문으로 선정됐다.

연구팀은 피브로넥틴(FN)과 콜라겐(COL) 등 ECM 단백질을 시판 에어브러시로 분사하는 과정에서, 단백질이 자연스럽게 펼쳐져 세포가 잘 달라붙고 빠르게 이동할 수 있는 활성화 상태로 바뀌는 현상을 확인했다. 분사된 단백질은 표면에 즉시 섬유망을 형성해 세포 재생을 도와 복잡한 장비 없이도 휴대용 스프레이로 분사만으로 치료 효과가 나타나는 것이 특징이다.

이 스프레이는 수술용 봉합사, 콜라겐 드레싱, 굴곡진 조직 등 다양한 의료소재에 바로 적용할 수 있으며, 상처 초기–중기–후기 단계에 맞춰 ECM을 맞춤형으로 분사할 수 있다는 점에서 재생의 정밀도를 높인다. 열이나 화학 처리가 필요 없어 재료 손상을 줄이고 넓은 상처도 균일하게 코팅할 수 있어, 기존 도포 방식에서 자주 발생하는 단백질 손실 문제도 해결한다.

▲ 동물 실험 결과

생쥐 전층 상처 모델 실험에서 ECM을 치유 단계에 맞춰 순차적으로 분사한 결과, 14일 만에 88.2%의 상처 회복률을 보였다. 이는 상용 성장인자 연고(rhEGF)에 버금가는 수준이며, 기존의 수동 도포 방식보다 훨씬 빠르고 안정적이다. 조직 검사에서도 신생 상피가 두껍게 형성되고 콜라겐 재생량이 크게 증가해 상처가 더 건강하게 복원되는 것으로 확인됐다.

신관우 교수는 “이번 ECM 스프레이 기술은 응급을 요하는 사고 현장에서 쉽게 사용할 수 있다는 점이 가장 큰 장점”이라며 “군·응급·재난 현장에서 초기 상처 보호와 감염 예방을 가능하게 하는 휴대형 치료 플랫폼으로 발전할 수 있다”라고 설명했다. 그는 또한 “향후 내시경, 피부재생 의료기기 등 다양한 의료환경으로 확장될 수 있으며, 흉터를 최소화하면서 빠른 조직 재건을 돕는 새로운 치료방법이 될 것”이라고 강조했다.

이번 연구는 교육부의 중점연구소 사업과 핵심연구센터, 그리고 G-LAMP 사업의 지원과, 미 육군사관학교와 서강대 간의 기관협력프로그램으로 수행되었다. ECM 단백질의 생체 활성을 단순한 ‘분사’ 동작으로 구현한 최초의 기술 플랫폼으로, 상처 치료와 의료소재 기능화에 새로운 가능성을 열었다. 연구팀은 휴대용 ECM 분사 장치, 고기능 ECM 드레싱, 내시경 기반 ECM 전달 기술 등 실용적 의료기술로 확대할 예정이다.