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[스웨덴] 조류를 이용한 은보다 안전한 항균물질
 소비자들은 항균물질 및 냄새가 나지 않는 의복으로서의 은 이온(silver ion)의 안전성에 대해 염려하고 있으며, 홍조류(red algae)에서 발견되는 물질로 만든 매우 얇은 실(thread)이 은 이온의 역할을 곧 대체하게 될 것으로 기대된다.
항균 특성이 있는 직물에 은 이온을 사용하는 것은 전 세계적으로 뜨거운 논쟁거리였다. 스웨덴 국립화학검사소(national agency for chemical inspection)는 은이 인간의 유전물질, 증식 및 배아 발달(embryonic development)에 손상을 입힐 수 있다는 가능성을 언급하면서, 은을 유해물질로 규정하고 있다.
스웨덴 왕립공과대학(KTH Royal Institute of Technology) 고분자재료 교수인 Mikael Hedenqvist 및 조교수인 Richard Olsson 등은, 생체적합성 플라스틱과 항균성 화합물인 라노솔(lanosol)을 결합시킨 새로운 항균섬유를 개발했다. 라노솔은 홍조류 혹은 Rhodophyta군의 해초류에서 발견되는 물질이다. 이 물질은 입자기반의 항균물질로 의복 및 압박붕대 등에 사용하기에 좋은 대체품이라고 연구팀은 밝혔다.
전기방사(electrospinning)라는 공정을 사용하여, 연구팀은 매우 얇은 실을 만드는데 성공하였다. 이는 항균섬유 및 주변 영역 사이에서 섬유가 더 많은 접촉을 할 수 있음을 의미한다. 전기방사는 매우 얇은 실을 생산해 내며, 실의 두께는 사람 머리카락의 1/100 정도이다. 박테리아 제거에 더 효과적으로 작용할 수 있다.
항균성 물질(라노솔)을 포함한 실은 은이나 다른 항균 입자를 포함한 섬유화는 달리 뭉치지 않는다. 마치 부직포(nonwoven material)에서와 같이 래덤 네트워크(random network)를 형성하는데 사용될 수 있다. 혹은 모든 실이 동일한 방향으로 주행하는 표준화된 방법에도 사용될 수 있다.
활성성분은 완전히 용해되며 실 내에 균일하게 분포한다. 은을 기반으로 하는 입자를 사용할 때와는 달리 뭉침 현상도 없다. 이런 성질은 실의 기계적 성질을 긍정적으로 작용한다.
이 물질은 언젠가 공기 필터로 사용되거나 병원에서 옷감 고정용 등으로 사용될 수 있는데, 홍조류의 항균물질이 황색포도상구균(Staphylococcus aureus) 박테리아를 99.99% 사멸할 수 있는 것으로 나타났기 때문이다. 황색포도상구균은 병원 환경에서 피부 및 상처감염에 가장 흔한 원인균이다.
그림> KTH 과학자들이 만든 항균 섬유의 확대사진. 2X2cm 크기의 섬유직물은, 동일한 방햐으로 20만 개의 실들로 이루어졌다.
[출처 = KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』/ 2014년 10월 8일]
[원문보기]
Safer than silver: antibacterial material made with algae
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| Consumers concerned about safety of silver ions in antibacterial and odor-free clothing will soon have a proven safe alternative thanks to ultra-thin thread and a substance found naturally in red algae.
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| The use of silver ions for antibacterial textiles has been a matter of hot debate worldwide. Sweden’s national agency for chemical inspection is one authority which has ruled silver a health risk, citing possible damage to human genetic material, reproduction and embryonic development.
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| Mikael Hedenqvist, professor of polymer materials at KTH Royal Institute of Technology, says he and his colleagues, assistant professor Richard Olsson and doctoral student Rickard Andersson, have produced new antibacterial fibres that combine bio-compatible plastics with the antimicrobial compound, lanosol, which is commonly found in seaweeds of the family Rhodophyta, or red algae.
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| “The substance is a good alternative to particle-based antibacterials for clothing, as well as compresses or bandages,” Hedenqvist says.
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Using a process called electrospinning, they have succeeded in creating an ultra-thin thread, which means fabrics can have more contact between the antibacterial fibre and the surrounding area.
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| “Electrospinning produces quite thin thread, with a thickness on the order of one-hundreth of a human hair,” Hedenqvist says. The result is more effective clean-up of bacteria.
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| The thread with the integrated antimicrobial compound (lanasol) does not clump up like fibres using silver or other antibacterial particles. It can be used in random network structures, such as in non-woven materials; or in a standardized fashion, where all the strands run in the same direction.
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| “The active substance is completely soluble and evenly distributed inside the thread,” he says. “It forms no lumps or bumps that can occur when, for example, silver-based particles are used.
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| “That's good because these particles affect the thread’s mechanical properties negatively.”
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| Hedenqvist says material could one day be used in air filters or to dress fittings in hospitals, since the active antiseptic substance of red algae has been shown to kill 99.99 percent of bacteria type Staphylococcus aureus – the most common cause of skin and wound infections in hospital environments.
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“Hospitals are constantly striving to have as antiseptic environment as possible. But we’re not there yet,” he says.
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