빛으로 인한 피부 노화, 초정밀 나노센서로 실시간 추적

하이커뮤니티매니져 0 53 09.18

서울 한낮 기온이 33도까지 오르며 더운 날씨를 보인 지난 8월 21일 서울 종로구 광화문광장에서 시민들이 양산을 쓰거나 부채로 햇빛을 가리고 있다./연합뉴스

조수연 성균관대 화학공학부 교수 연구진은 근적외선(nIR) 기반의 나노센서 어레이를 이용해 피부에서 발생하는 광노화 스트레스를 실시간으로 고해상도 시공간 분석할 수 있는 초정밀 센서 인터페이스를 개발했다고 17일 밝혔다.

피부 광노화는 자외선에 반복적으로 노출되며 서서히 진행되는 노화 현상으로, 세포 구조 손상과 기능 저하를 유발해 주름, 탄력 저하 등 다양한 피부 문제의 주요 원인이 된다. 하지만 기존 연구 방법은 염색이나 단백질 추출 방식에 의존해 연속적인 시공간 분석이 불가하고, 자극이 강한 조건에서만 반응을 확인할 수 있어 실제 생활 환경에서의 변화를 정밀하게 관찰하기 어려웠다.

연구진은 머리카락 굵기의 1만 분의 1보다 더 얇은 탄소 나노소재에 디옥시리보핵산(DNA)과 피부세포가 잘 붙을 수 있도록 돕는 생체 친화성 물질을 결합해 센서를 개발했다. 이 센서는 피부세포가 안정적으로 자랄 수 있는 동시에 미세한 산화 스트레스를 민감하게 감지할 수 있다. 피부세포와 직접 맞닿아 있기 때문에, 일반적인 일상 자외선 조건에서도 피부 내에서 발생하는 매우 작은 활성산소 반응을 실시간으로 탐지할 수 있으며, 세포가 자외선에 적응해 가는 ‘광적응’ 현상을 시각화하는 데도 성공했다.

비타민C, 비타민E, 식물 추출물 등 다양한 항산화 성분을 피부세포에 적용한 뒤 이 센서를 통해 세포 반응을 실시간으로 추적한 결과, 각 성분이 세포 내 산화 스트레스를 얼마나 효과적으로 줄이는지를 눈으로 확인하고 수치로 비교할 수 있었다. 기존의 주관적이고 간접적인 실험 방식에 비해 훨씬 정밀하고 신뢰도 높은 분석이 가능함을 보여준다.

연구진은 “이 기술은 일상적인 자외선 노출에 따른 피부 세포의 미세 반응을 단일 세포 수준까지 정밀하게 관찰할 수 있으며, 항산화 성분의 효능을 시각적으로 확인하고 정량적으로 비교할 수 있어 화장품 및 제약 산업에 폭넓은 응용 가능성을 제시한다”고 설명했다.

이번 연구 결과는 국제 학술지 ‘사이언스 어드밴시스(Science Advances)’ 온라인판에 지난 12일 게재됐다.

https://biz.chosun.com/science-chosun/science/2025/09/17/AZOWVLZPHZGGLFD5FYCX3UZHFU/

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