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연세소식

[연구 프론티어] 조승우 교수 연구팀, 자연에서 답을 찾다

연세대학교 홍보팀 / news@yonsei.ac.kr
2020-11-06

조승우 교수 연구팀, 자연에서 답을 찾다

자연모사기술을 활용한 조직재생 하이드로젤 및 초강력 접착제 개발



우리 대학교 조승우 교수 연구팀(제1저자 전은제 대학원생)이 자연모사기술(Nature-Inspired Technology)을 활용한 기능성 생체재료를 개발해 국제 최상위 학술지인 '사이언스 어드밴시스(Science Advances)'와 '어드밴스드 머터리얼스(Advanced Materials)'에 연달아 발표했다.


‘자연모사기술’은 생태계에서 일어나는 자연 현상과 살아있는 생명체의 기본 구조, 작동 원리 및 메커니즘에서 영감을 얻어 이러한 특징을 응용하는 기술이다. 오랜 시간 진화를 통해 최적화된 생물학적 특성과 극한 환경에서의 적응능력을 모방하기 때문에 효율적이고 친환경적이며 지속가능한 미래 핵심기술로 손꼽힌다.


조승우 교수 연구팀은 미국 클렘슨대(Clemson University) 의생명공학과 잉메이(Ying Mei) 교수 연구팀과의 국제 공동연구를 통해 혈관 형성에 중요한 역할을 한다고 알려진 세포 부착 단백질 서열을 분석했다. 분석을 통해 다양한 생물에서 진화적으로 가장 잘 보존된 펩타이드 영역을 찾아 그 영역을 천연 고분자에 수식해 혈관 재생용 하이드로젤을 개발했다.


실제로 개발된 생체재료를 말초혈관질환 동물모델에 적용해 임상적으로 사용되고 있는 의료용 소재보다 뛰어난 혈류 개선 효과를 보이는 것을 밝혔으며, 따라서 자연진화적으로 보존된 서열 분석이 신규 기능성 펩타이드 발굴에 효과적인 방법이 될 수 있음을 보였다. 이 연구는 ‘사이언스 어드밴시스(Science Advances)’에 지난 7월 8일 게재됐다.


[사진: 생명시스템대학 생명공학과 조승우 교수(좌), 주저자 전은제 대학원생(우)]


이어진 또 다른 연구에서는 한국과학기술원 화학과 이해신 교수, 왕윤선 박사 연구팀과의 공동연구를 통해 곤충의 표피 형성과정에서 관찰되는 페놀기와 아민 작용기 사이의 생화학 반응을 모사한 초강력 접착제를 개발했다. 연구진은 개발된 접착제가 상용화된 에폭시 및 PVC 접착제와 비교해 휘발성 유기 화합물 방출이 거의 없음을 밝혀 인체에 무해한 친환경 접착제임을 입증했다. 


또한, 표면의 성질에 제한되지 않는 강력한 반응성을 기반으로 다양한 산업용 자재 접착제로 활용 가능함을 보였으며, 그 밖에 의료용 액상 접착제로도 활용 가능함을 검증해 다양한 산업 전반에 걸쳐 활용 가능한 초강력 접착제 개발에 성공했음을 보고했다.


해당 연구는 그 중요성과 우수성을 인정받아 ‘어드밴스드 머터리얼스(Advanced Materials)’ 10월호 표지 논문으로 선정됐다.



연구진은 “자연모사기술은 다양한 산업 분야의 난제를 해결하고, 지속가능한 발전을 모색할 수 있는 새로운 패러다임을 제시할 수 있을 것으로 기대한다.”고 밝혔다.


한편, 조승우 교수는 “융합연구 진행에 있어 많은 지원과 도움을 준 연세대학교 기초과학연구원(IBS) 나노의학연구단(단장 천진우)에 감사드린다.”며 감사의 뜻을 전했다.


 

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