쉽게 떼어내는 내부장기 수술 봉합 테이프

지난해 매사추세츠공대(MIT) 연구팀이 외과 수술 내부 장기 상처를 봉합할 수 있는 획기적인 양면 접착테이프를 개발했다. 하지만 테이프 접착제가 너무 잘 붙어 제거하거나 위치를 조정하는 데 있어 조직이 손상될 수 있었다.

이번에는 연구팀이 액체 용액을 바르면 조직 표면에서 쉽게 떼어낼 수 있는 새로운 버전의 테이프를 개발했다. 따라서 앞으로 의사가 조직 치료가 완료되면 테이프를 제거하거나 필요할 경우 테이프 위치를 쉽게 조정할 수 있다.

원래 접착제에는 폴리아크릴산과 NHS 에스테르가 포함되어 있다. 이 에스테르는 조직 표면과 오랫동안 결합을 지속한다. 하지만 이러한 결합은 너무 강해서 조직이 손상되지 않고서는 테이프를 떼어내기가 어려웠다. 결과적으로 상처가 난 조직에 더 많은 염증 반응을 일으킬 수 있고 치료 기간이 길어질 수 있다.

연구팀은 이를 해결하기 위해 환원제에 노출되면 쉽게 떨어질 수 있는 이황화물(Disulfide) 결합분자를 추가했다. 이는 조직 내 접착제와 표면 단백질 사이 분자 간 공유결합이 깨질 수 있다는 것을 의미한다.

그 결과 접착 기간과 관계없이 조직 표면에서 쉽게 떼어낼 수 있었다. 특히 테이프 제거 시 통증이 없고 조직 손상도 전혀 일으키지 않았다.

한편, 단 5초 안에 조직을 봉합할 수 있는 획기적인 양면테이프는 지난해 MIT 기계공학과 쏸허 자오(Xuanhe Zhao) 교수 연구팀이 거미가 먹이를 잡기 위해 사용하는 끈적끈적한 물질에서 영감을 얻어 조직을 빠르게 봉합할 수 있는 양면 테이프를 개발했다.

연구 결과(논문명: Dry double-sided tape for adhesion of wet tissues and devices)는 네이처지에 2019년 10월 30일 (현지시각) 실렸다.

논문에 따르면 연구팀은 쥐와 돼지 폐와 내장과 같은 조직을 단 5초 안에 단단히 봉합할 수 있었다. 따라서 기존 일부 환자에게 합병증을 유발할 수 있는 외과용 봉합사 대신 사용될 수 있다.

현재 전 세계적으로 매년 2억 3천만 건 이상 외과 수술이 진행되고 있다. 이들 중 상당수는 상처를 봉합하기 위해 봉합사를 사용한다. 하지만 이는 실제로 조직에 스트레스를 주고 감염 및 통증, 흉터를 유발할 수 있다.

이 새로운 봉합 테이프는 외과 수술 봉합에 대한 근본적으로 다른 접근법을 제시하고 있다.

김민중 기자 science@