[와우! 과학] 딱 보면 안다…감염되면 색깔 변하는 스마트 드레싱

가벼운 상처는 대부분 치료 없이 저절로 낫는다. 하지만 크고 깊은 상처는 그냥 두면 심각한 감염이 생겨 생명이 위험해질 수 있다. 따라서 매일 상처를 소독하고 치료한 후 붕대로 잘 보호해야 한다. 수술 후 피부를 봉합한 부위나 당뇨 환자에서 흔히 보는 발의 궤양도 마찬가지다. 이렇게 상처를 소독하고 붕대나 밴드로 덮어주는 것을 드레싱이라고 한다.

하지만 잦은 상처 소독 및 드레싱 작업은 역설적으로 상처 회복을 더디게 한다. 상처를 회복하기 위해 나온 세포들이 밴드나 붕대를 제거하는 과정에서 떨어져 나오고 잦은 소독 역시 세포 성장을 방해하기 때문이다. 그러나 상처 감염이 더 위험하기 때문에 어쩔 수 없이 드레싱을 자주 해야 한다.

과학자들은 일반적인 드레싱보다 더 좋은 대안을 찾기 위해 노력하고 있다. 감염 상태를 미리 알려주거나 약한 전류를 흘려 상처 회복 속도를 촉진하는 스마트 밴드가 대표적인 경우다. 하지만 아직은 비용 문제나 효과 검증이 충분치 않아 널리 사용되지 않고 있다.

스웨덴 린셰핑 대학, 외레브로 대학, 룰레오 대학 연구팀은 이런 문제를 해결하기 위해 매우 단순한 스마트 드레싱 기술을 개발했다. 이 드레싱 소재는 매일 소독하고 갈아주는 대신 감염이 생겼을 때만 갈아주는 것을 목표로 개발됐다. 상처 부위 감염은 눈으로 보고 판단하는 대신 색깔 변화로 판단할 수 있다.

이 소재는 메쉬 구조의 나노 셀룰로스 위에 다공성 실리카 소재를 코팅해 만들었다. 여기에는 세균은 통과하기 힘들지만, 상처 회복에 필요한 공기와 액체는 통과할 수 있는 작은 구멍이 있다. 그리고 마지막으로 pH에 따라 반응하는 브로모티몰 블루 (bromthymol blue (BTB)) 색소를 넣었다.

만약 상처가 감염되어 pH가 높아지면 스마트 드레싱의 색상은 노란색에서 점차 파란색으로 바뀌게 된다.(사진) 연구팀에 따르면 색소의 반응성이 매우 높아 사람의 눈으로 판단하는 것보다 더 빨리 상처의 감염을 판단할 수 있다. 따라서 감염이 없는데도 자꾸 소독하는 일을 피할 뿐 아니라 더 빨리 감염 처치를 할 수 있다. 결과적으로 상처 회복 속도를 높이고 관리도 쉬워진다. 의도대로만 된다면 환자의 퇴원 속도도 빨라지고 매일 드레싱 해야 하는 의료진도 진료 부담도 덜어줄 수 있다.

이 스마트 드레싱의 또 다른 장점은 환자가 퇴원 후 집에서도 쉽게 감염을 확인할 수 있다는 것이다. 집에서 환자나 보호자가 드레싱 하는 경우에 감염이 되었다는 사실을 쉽게 알아채지 못할 수 있다. 스마트 드레싱은 의료 전문가가 아니더라도 감염을 쉽게 확인할 수 있다. 마지막으로 비교적 저렴한 소재를 사용하고 있어 비용 부담이 적을 가능성이 있고 의료 폐기물 생성을 줄일 수 있다는 것도 장점이다.

하지만 이 모든 이야기는 실제 임상 시험에서 안전성과 효능을 입증해야 진짜 의미가 있다. 현재는 초기 연구 단계로 의미 있는 결과가 나오기까지는 상당한 시간이 필요할 것으로 예상된다.

고든 정 과학 칼럼니스트 jjy0501@naver.com