머리카락 3가닥으로 쥐 들어올려…'모다모다' 만든 과학자, 또 일냈다

모발 염색 샴푸인 '모다모다'를 개발했던 이해신 카이스트(KAIST) 교수 연구팀이 미국 식품의약국(FDA) 인체 사용 허가를 받은 물질로 이뤄진 모발 이식 접착제를 선보였다. 와인의 떫은맛 성분인 탄닌산과 생체적합성 고분자를 섞은 생체친화적 접착제다.
지난 21일 카이스트에 따르면 접착제는 서명은 카이스트 화학과 교수 연구팀의 박종민 박사와 이해신 교수 연구팀의 박은숙 박사가 공동 제1저자로 연구를 주도하고 김형준 카이스트 화학과 교수 연구팀과 최시영 생명화학공학과 교수 연구팀이 협업해 개발했으며, 연구 결과는 국제학술지인 미국화학회지 Au(JACS Au) 온라인에 실렸다.
탄닌산은 과일 껍질이나 견과류 등에 주로 있는 폴리페놀의 일종으로, 와인을 마시면 탄닌산이 혀에 달라 붙어 떫은맛을 낸다. 접착력과 코팅력이 강해 다른 물질과도 빠르게 결합하는 것으로 알려져 있다.
물에 녹는 고분자와 이 탄닌산을 섞으면 젤리 같이 끈적이는 액체 방울인 코아세르베이트가 가라 앉는데, 이 때 생체적합성 고분자를 사용해 독성이 낮은 의료용 접착제를 만든다. 다만, 코아세르베이트는 액체에 가까워 접착력엔 한계가 있다.

연구팀은 접착력을 높이는 방법을 고안했으며 FDA 인체 사용 허가를 받은 폴리에틸렌글리콜과 폴리락틱산을 조합해 접착력을 높였다. 고분자 결합 시 단일 고분자보다 10배 이상 지탱이 가능하고 열처리를 하면 60배 더 강한 힘으로 버틸 수 있다.
연구팀은 피부 자극이 적고 체내에 잘 분해되는 소재의 특성을 활용해 모발 끝에 이 접착제를 바른 후 피부에 심는 동물실험을 진행했으며, 15가닥의 모발 이식 하루 뒤 12가닥이 남은 것을 확인했다. 이 중 3가닥만 당겨도 생쥐 몸 전체가 끌려 올라왔다.
반면 접착제를 바르지 않으면 모발이 하나도 남지 않았고 접착제 성분은 14일 후 모두 분해돼 배출됐으며 염증 반응도 거의 보이지 않았다.

이식된 모발을 잡아 당기자 생쥐 몸이 따라 올라가는 모습. [사진 출처 = 카이스트]

이해신 교수는 사과가 공기 중에 오래 노출되면 갈색으로 변하는 원리를 이용해 세계 최초 염색 샴푸인 모다모다 샴푸를 개발했다. 앞서 폴리페놀을 이용해 의료용 접착제와 지혈제를 만들기도 했다.
이해신 교수는 모낭을 옮겨심는 현 모발 이식 방식이 여러 번 시행하기 어려운 만큼 이 접착제가 기존의 한계를 보완하는 새로운 경로가 될 수 있을 것으로 보고 있다.
이 교수는 "모낭이 있는 모발을 이식하려면 공급에 한계가 있다"며 "접착제를 쓰면 잘린 머리카락도 이식할 수 있어 그런 문제가 없다"고 설명했다.
연구진은 이번에 모발을 피부에 단단하게 고정할 수 있는 것을 입증한 만큼 다음 단계로는 피부 세포와 붙인 모발이 접착제로 결합해 모낭이 있는 모발을 이식한 것처럼 자라는지 알아보고 있다. 이 연구는 2년 정도 진행될 것으로 보인다.
[배윤경 매경닷컴 기자]