건국대 연구진, 항산화 기능 자가 수행하는 '스마트 하이드로젤' 개발

[서울=뉴시스] (왼쪽부터) 시스템생명공학과 정선호 교수, 김경호 박사과정생, 박상일 석사과정생, 유성민 석사과정생, 정재필 박사과정생. (사진=건국대 제공) 2026.02.13. [email protected] *재판매 및 DB 금지

하이드로젤은 약물 전달이나 상처 치료 등 다양한 의료 분야에서 활용할 수 있어 주목받는 한 바이오소재다. 그러나 기능성을 높이는 과정에서 재료의 구조가 손상되거나 첨가제 의존도가 높아지는 한계가 있었고, 특히 다당류 기반 소재는 화학적 처리 과정에서 분자 구조가 쉽게 훼손됐다.

연구진은 이를 해결하기 위해 토양 미생물 '시노라이조비움 멜릴로티(Sinorhizobium meliloti)'이 뱉어내는 점액과 같은 방출 다당류 '석시노글리칸(succinoglycan)'에 주목했다.

이러한 다당류를 변형할 때 쓰인 기존 '템포(TEMPO) 산화 공정'은 강한 반응 조건으로 인해, 그 사슬이 끊어지거나 물성이 저하되는 경우가 많았다. 이에 연구팀은 약산성 조건(pH 약 6.8)에서 템포 산화를 수행함으로써, 다당류의 분자 구조와 유변학적 특성을 유지하면서도 다른 물질과의 결합성을 높이는 '카복실'만 선택적으로 도입하는 데 성공했다.

합성된 물질 'TEMPO-산화 석시노글리칸(TEMPO-SG)'은 별도의 항산화 첨가제 없이도 자체적인 항산화 기능을 수행하는 활성 고분자 매트릭스로 작용했다.

정 교수는 "이번 연구의 핵심은 다당류를 단순한 보조 재료가 아닌, 구조적으로 안정적이면서도 기능을 스스로 수행하는 '활성 플랫폼'으로 확장했다는 점"이라며 "첨가제 의존도를 낮춘 차세대 스마트 바이오소재 개발을 위한 중요한 기초 기술이 될 것"이라고 말했다.

한편 이번 연구에는 김경호 박사과정생과 박상일 석사과정생이 공동 제1저자, 유성민 석사과정생과 정재필 박사과정생이 공동 연구원으로 참여했다. 연구 성과는 바이오소재 분야의 국제 학술지 '국제 생물 고분자 학회지(International Journal of Biological Macromolecules)'에 2월 온라인 게재됐다.