부착형 OLED로 피부 재생 및 콜라겐 합성

[전용민]

빛이 체내 생화학 반응을 촉진시키는 원리를 이용하는 비외과적 접근인 광치료(photomedicine)는 상처치유, 주름개선 등 피부개선 및 피부미용 측면에서 특히 많이 주목받는다.하지만 주로 활용되는 점광원의 LED와 레이저 기기는 빛을 균일하게 조사하기 어렵고 발열문제가 있어 피부 밀착에 한계를 보이며 병원 등에서 주로 설치형 광원으로 광치료에 활용된다.

 

이번 연구팀은 이러한 제한점을 해결하기 위해 부착할 수 있는 4.8마이크로미터(㎛)의 박막 층 사이에 OLED를 넣는 샌드위치 구조의 면광원을 디자인하여 소재와 형태의 제약 없이 사용할 수 있는 프리폼 OLED를 제작했다. 연구과정을 보면 두께 10마이크로미터(㎛)로 아주 얇아 피부, 옷, 종이, 과일 등 다양한 소재는 물론 원통형 같은 다양한 형태의 표면에 부착하는 형태로 제작할 수 있다는 장점을 착안해 프리폼 OLED를 활용했다.

 

이후 실제 옷감에 적용된 프리폼 OLED는 350마이크로미터(㎛) 굴곡의 1000회 반복된 접힘(folding)에도 정상적으로 구동했다.또 물세탁 후에도 구동 수명이 100시간을 넘어 옷과 모자와 같은 일상생활 소재와 접목해도 효율적인 사용이 가능함을 확인했다.

 

이어 실제 쥐의 피부상처에 프리폼 OLED를 부착하여 빛을 쬐어주고 8일 후 상처치유를 돕는 각질형성세포의 재생(21%) 및 피부영역확장(15%) 등의 효과를 관찰했다.이 연구결과에 의하면 3D 인공피부모델을 통해 확인한 표피두께 향상(39%)과 콜라겐 생성 증진 등의 피부재생 효과가 실제 동물모델에서 재현됐다.

 

카이스트 최경철 교수팀의 전용민 연구원과 분당 서울대병원 박경찬 교수팀의 최혜령 연구교수의 주도로 진행된 연구결과는 네이처(Nature) 자매지인 ‘빛 : 과학과 응용(Light: Science & Applications)’ 에 12월 9일 게재됐다. 이 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 선도연구센터사업의 지원으로 수행됐다.

<주요 Link>

    연합뉴스 : https://news.v.daum.net/v/20191218120406070

 

    KBS 뉴스 : http://news.kbs.co.kr/news/view.do?ncd=4345378&ref=A

    KBS WORLD 라디오 : http://world.kbs.co.kr/service/news_view.htm?lang=k&Seq_Code=343381

    전자신문 : http://www.etnews.com/20191218000284

    Light: Science & Applications : https://www.nature.com/articles/s41377-019-0221-3