피부, 종이, 옷감 등에 붙이는 OLED로 피부 콜라겐 합성
부착형 OLED로 인공피부와 동물모델에서 콜라겐 합성 및 피부재생 확인
□ 한국연구재단(이사장 노정혜)은 최경철 교수(KAIST)와 박경찬 교수(분당서울대학교 병원) 공동연구팀이 소재나 형태에 무관하게 다양한 표면에 부착할 수 있는 프리폼 OLED※를 개발하고, 인공피부모델과 동물모델에 직접 부착할 수 있는 OLED 광원에 의한 콜라겐 합성 및 피부재생 효과를 확인했다고 밝혔다.
※ 프리폼(Free-form) 유기발광다이오드(OLED) : 특정 소재와 형태에 제한없이 만들 수 있는 OLED. 자발광 특성으로 얇고 유연한 디스플레이로 제작할 수 있음.
○ 주로 디스플레이나 조명으로 응용되던 플렉서블 OLED를 웨어러블 헬스 케어 기기로 응용할 수 있는 실마리가 될 것으로 기대된다.
□ 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.
□ 연구팀은 부착할 수 있는 4.8마이크로미터(㎛)의 박막 층 사이에 OLED를 넣는 샌드위치 구조의 면광원을 디자인하여 소재와 형태의 제약 없이 사용할 수 있는 프리폼 OLED를 제작하였다.
○ 프리폼 OLED는 두께 10마이크로미터(㎛)로 아주 얇아 피부, 옷, 종이, 과일 등 다양한 소재는 물론 원통형 같은 다양한 형태의 표면에 부착하는 형태로 제작할 수 있다는 것이 장점이다.
□ 실제 옷감에 적용된 프리폼 OLED는 350마이크로미터(㎛) 굴곡의 1000회 반복된 접힘(folding)에도 정상적으로 구동했으며,
○ 물세탁 후에도 구동 수명이 100시간을 넘어 옷과 모자와 같은 일상생활 소재와 접목해도 효율적인 사용이 가능함을 확인하였다.
□ 실제 쥐의 피부상처에 프리폼 OLED를 부착하여 빛을 쬐어주고 8일 후 상처치유를 돕는 각질형성세포의 재생(21%) 및 피부영역확장(15%) 등의 효과를 관찰했다.
○ 3D 인공피부모델을 통해 확인한 표피두께 향상(39%)과 콜라겐 생성 증진 등의 피부재생 효과가 실제 동물모델에서 재현된 것이다.
□ 지난해 연구팀이 개발한 상처치유에 효과적인 ‘OLED 반창고’를 토대로 옷이나 피부 형태의 패치와 같이 소재와 형태에 구애받지 않는 다양한 웨어러블 형태로 응용하도록 개발됐으며, 인공피부와 동물모델까지 확대하여 콜라겐 합성 및 피부재생 효과를 확인했다.
□ 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 선도연구센터사업의 지원으로 수행된 이번 연구 성과는 KAIST 최경철 교수팀의 전용민 박사과정 연구원과 분당 서울대병원 박경찬 교수팀의 최혜령 연구중점교수의 주도로 진행되었으며, 네이처(Nature) 자매지, ‘빛 : 과학과 응용(Light: Science & Applications)’ 에 12월 9일 게재되었다.
