KAIST, 인간 피부세포 대상 '멜라닌 억제' 효능 크기 작고 유연해 피부에 밀착...열적 손상 없어
KAIST는 멜라닌 생성을 억제하는 '면 발광 마이크로 LED 피부 패치'를 개발했다. 피부에 밀착해 구동 가능하며 기존 상용 LED 대비 효율적으로 피부에 침투시킬 수 있다. KAIST 제공
기미, 검버섯 등 피부 질환에 영향을 주는 멜라닌을 빛을 이용해 치료할 수 있는 기술이 나왔다. 주름과 여드름 등 피부질환뿐 아니라, 암, 뇌 질환, 수면 장애 등의 광 치료를 위한 웨어러블 헬스케어 기기에 활용할 수 있을 전망이다.
KAIST는 이건재 교수팀과 오상호 세브란스병원 교수 연구팀이 공동으로 멜라닌 생성 억제를 위한 '면 발광 마이크로 LED(발광다이오드) 피부 패치'를 개발했다고 11일 밝혔다.
멜라닌은 피부 내 존재하는 갈색 또는 흑색 색소로, 자외선이나 스트레스 등 외부 요인에 의해 비정상적으로 합성되면 기미, 주근깨, 검버섯 등으로 나타난다. 최근 피부질환 치료와 미용을 위한 LED 기기들이 속속 출시되고 있지만, LED가 피부에 밀착될 수 없고 거리에 따른 광손실 및 발열 문제 등으로 치료 효과에 여전히 논란이 있다.
피부 미용 효과를 얻으려면 LED 광원을 피부에 밀착해 조사함으로써, 균일한 빛을 피부 진피까지 효과적으로 전달해야 한다.
연구팀은 100여 개의 마이크로 LED를 가로·세로 4×4㎠의 플라스틱 기판 위에 놓고 빛의 확산을 위한 실리카 입자를 코팅함으로써 피부에 밀착할 수 있는 '면 발광 마이크로 LED 패치'를 제작했다. 100마이크로미터 크기의 마이크로 LED는 매우 작아 유연성을 가질 뿐 아니라, 수직으로 배열된 전극은 LED 발열을 줄여 사람 피부에 열적 손상 없이 장시간 구동할 수 있다는 게 연구팀의 설명이다.
연구팀은 인간 피부 세포와 실험쥐 피부에 면 발광 마이크로 LED 패치를 밀착시켜 조사한 결과, 기존 LED에 비해 피부 조직에 미치는 독성이 적고, 멜라닌 생성에 관여하는 단백질 및 효소 발현이 억제되는 것을 확인했다.
마이크로 LED 패치 기술은 이 교수가 창업한 프로닉스에 이전됐으며, 양산 장비를 갖춰 내년 3월 제품을 출시할 예정이다.
이건재 KAIST 교수는 "면 발광 마이크로 LED 패치는 광 효율, 신뢰성, 수명 등이 우수하고, 기존 광 치료기기와 달리 부작용은 줄이면서 치료 효과를 극대화해 화장품 분야에 활용할 수 있을 것"이라고 말했다.
이 연구결과는 국제 학술지 '어드밴스드 헬스케어 머터리얼즈(11월)'에 실렸다.이준기기자 bongchu@dt.co.kr
