금오공대 박준용 교수 연구팀, 천연 꽃가루 이용한 기능성 입자 대량생산 기술 개발

김도형 0 369

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생체 적합 천연물로 기능성 신소재 제조 원천기술 개발
계면과학 분야 권위지‘랭뮤어’11월 온라인판 게재

 

 (전국= KTN) 김도형 기자= 금오공과대학교(총장 이상철) 신소재공학부 박준용 교수(33) 연구팀이 미국 매사추세츠공과대학(MIT) 패트릭 도일(Patrick Doyle) 교수 연구팀과의 공동연구를 통해 천연 꽃가루를 유화제로 활용한 기능성 입자 대량생산 기술을 개발했다.

 

  연구팀은 비타민 등 각종 영양소가 풍부하게 포함돼 천연 슈퍼푸드로 각광받고 있는 꽃가루 덩어리인 화분(花粉, pollen)에 주목했다. 작은 화분 알갱이 하나는 대략 수십 마이크로미터(10μm = 0.00001m) 크기의 꽃가루 수만 개가 벌의 타액으로 응집돼 있다.

 

각각의 꽃가루 내벽은 셀룰로우스(cellulose) 기반의 친수성(親水性) 물질로, 외벽은 소수성(疏水性)을 가지는 단단한 천연 단백질로 이뤄져 있어 천연 유화제로 활용 가능하다.

 

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  이외에도 연구팀은 자외선 빛으로 수 초 이내에 빠르게 굳어지는 생체적합성 하이드로젤(hydrogel)을 물 대신 유화 공정(emulsion process)에 사용했다. 꽃가루를 유화제로 활용해 친수성인 하이드로젤 방울이 고르게 분산된 유화액을 만든 후, 이에 자외선 빛을 가함으로써 크기가 제어된 코어-쉘(core-shell) 형태의 입자를 손쉽게 대량으로 생산할 수 있는 것이다.

  보통의 하이드로젤 입자는 물에 맞닿을 시 즉시 가라앉는 반면, 이번 연구를 통해 제작된 코어-쉘 형태의 하이드로젤 입자는 꽃가루의 표면 특성으로 인해 일시적으로 물 위를 부유할 수 있는 독특성 특성을 나타낸다. 개미뗏목과 같은 원리이다. 만약, 하이드로젤에 나노입자를 섞는다면 형광 또는 자성 특성을 지닌 기능성 입자도 대량으로 생산할 수 있다.

 

  박준용 교수는 “본 연구결과는 생체에 적합한 천연물과 하이드로젤을 이용해 기능성 신소재를 만들 수 있는 원천기술을 개발한 것으로, 향후 차세대 제약・바이오 기술로 활용될 수 있을 것으로 기대된다”고 밝혔다.

 

  이번 연구는 계면과학 분야 전통 있는 권위지인 랭뮤어(Langmuir) 온라인판 11월호에 “Multifunctional hierarchically-assembled hydrogel particles with pollen grains via Pickering suspension polymerization(피커링 현탁 중합을 통해 계층적으로 조립된 다기능성 꽃가루-하이드로젤 입자)”란 제목으로 게재됐다.

 

 

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