한국생산기술연구원은 탄소나노튜브(CNT)를 이용해 외부 전원 없이 스스로 전기를 생성해 세포를 배양하는 기술을 개발했다고 3일 발표했다. 이 기술을 활용하면 무릎 등 연골조직 재생이 용이해진다.
생기원 섬유솔루션 부문의 김태희 수석연구원 연구팀은 CNT를 확대하거나 수축하는 것만으로 전기를 생산할 수 있는 시스템을 고안했다. 연구팀은 CNT를 꼬아 코일 형태로 만들고 여기에 친수성 폴리도파민(PDA)을 코팅했다. 이어 CNT 시트에 전도성 고분자인 폴리에틸렌디옥시티오펜(PEDOP)을 코팅한 뒤 CNT 코일과 합쳤다. 코일에서 생성된 전기에너지가 시트로 전달돼 시트 표면 세포에 전기 자극을 주는 원리다.
연구팀은 무릎 관절의 주요 구성 요소인 반월상 연골세포에 이 시스템을 적용한 결과 세포 성장률이 높아지고, 1·2형 콜라겐과 글리코사미노글리칸 함량이 늘어난 것을 확인했다. 김 수석연구원은 “한 번 손상되면 자연 회복이 어려운 반월상 연골세포의 성장과 회복을 촉진하는 기술”이라며 “신경 재생 및 상처 치유, 근육 재생 등 다양한 분야로 연구를 확대할 것”이라고 말했다. 연구 성과는 국제 학술지 ‘어드밴스트 펑셔널 머티리얼즈’에 실렸다.
이해성 기자 ihs@hankyung.com