ㅣ데일리포스트=김정은 기자ㅣ곰팡이 균사체의 성장 원리에서 착안한 '살아있는 하이드로겔'이 새롭게 개발됐다.
미국 유타대학교 연구팀은 균사체의 성장 메커니즘을 모사해 손상 시 스스로 복구가 가능한 생체 모사 하이드로겔을 구현했다고 밝혔다. 연구 결과는 국제학술지 'JOM (Journal of the Minerals, Metals & Materials Society)'에 게재됐다.
◆ 균사체의 성장 원리를 모사한 다층 구조
연구팀은 곰팡이 균사체가 스스로 연결망을 확장하며 성장하는 특성에 주목했다. 균사체는 외부 자극에 따라 구조를 재배열하며 성장하는 특성을 지니는데, 이를 모방해 인공 고분자 기반 하이드로겔에서는 구현하기 어려운 자가 복구 특성을 실현했다.
새롭게 설계된 하이드로겔은 기능적 구배 구조(functionally graded structure)를 기반으로 층마다 다른 물성을 가지며, 손상 부위에 따라 선택적으로 복구가 일어나는 것이 특징이다. 이러한 층간 기능 분화는 생체조직이 손상될 때 특정 부위가 재생되는 과정을 모방한 결과이다.
◆ 생체 재료와 환경소재로의 확장 가능성
이번 연구는 균사체가 스스로 성장하고 재편성되는 과정을 재료 수준에서 구현한 시도로 평가된다. 연구팀은 이 하이드로겔이 환경 친화적이면서도 생체 적합성이 높아, 조직 재생이나 생분해성 소재 등 다양한 분야에 응용될 수 있을 것으로 기대하고 있다.
연구팀은 "균사체의 성장 메커니즘을 통해 인공 소재가 생명체처럼 반응하고 복원할 수 있는 가능성을 확인했다"며 "자연의 원리를 재료공학에 적용하는 새로운 접근법이 될 것"이라고 밝혔다.
이번 연구는 살아있는 생물체와 인공 소재의 경계를 허무는 시도로, 재생의학과 지속 가능한 소재 개발에 새로운 가능성을 제시하고 있다.
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