전체기사 최신뉴스 GAM
KYD 디데이
홈 경제 과학기술

속보

더보기

KAIST, 황화수소의 전기 제어…"세포치료의 새로운 길 열다"

기사입력 :

최종수정 :

※ 본문 글자 크기 조정

  • 더 작게
  • 작게
  • 보통
  • 크게
  • 더 크게

※ 번역할 언어 선택

AI 핵심 요약

beta
분석 중...
  • KAIST 박지민 교수 연구팀이 23일 황화수소를 전기 신호로 제어하는 바이오전자 플랫폼을 개발했다.
  • 티오황산염에 은 전극 전기를 가해 황화수소를 안전하고 정밀하게 생성하는 방식이다.
  • 인간 세포에서 이온 채널 조절과 치유 효과를 확인하며 질환 치료 기반을 마련했다.

!AI가 자동 생성한 요약으로 정확하지 않을 수 있어요.

KAIST 연구진, 전기 신호로 H2S 제어
은 전극 통해 H2S 생성 정밀 제어
맞춤형 치료 위한 새로운 가능성

[세종=뉴스핌] 이경태 기자 = 한국과학기술원(KAIST)은 생명화학공학과 박지민 교수 연구팀이 황화수소를 전기 신호로 정밀하게 제어하는 바이오전자 플랫폼을 개발했다고 23일 밝혔다.

달걀 썩는 냄새로 알려진 황화수소(H2S)는 그간 악취와 독성을 지닌 위험 물질로만 인식돼 왔다. 하지만 최근 생명과학 분야에서는 세포의 건강 상태를 유지하고 단백질 기능을 조절하는 생체 신호 전달자로서의 역할이 주목받고 있다.

황화수소는 단백질의 구조를 미세하게 변화시켜 기능을 조절하는 화학적 스위치로 작용할 수 있어 신경계, 면역계, 심혈관계 등 다양한 생리적 시스템에서 중요한 역할을 한다.

연구활용이미지(AI 이미지) [사진=한국과학기술원] 2026.03.23 biggerthanseoul@newspim.com

그러나 황화수소는 기체 상태로 존재하며 반응성이 매우 높아 빠르게 소멸되기 때문에, 기존의 약물 전달 방식으로는 원하는 시점과 위치에서 정밀하게 전달하기 어려웠다. 기존 연구에서 사용된 화학적 공여체를 이용한 방법도 방출 속도와 전달 위치를 정밀하게 제어하기 어렵고 실제 생체 신호 전달 과정과 유사한 정밀한 제어를 구현하기 어려웠다.

박지민 교수 연구팀은 이러한 문제를 해결하기 위해 자연계 박테리아의 순환 시스템에서 착안했다. 생체에 무해한 원료인 티오황산염(S2O32-)에 전기를 가해 황화수소를 생성하는 방식을 설계한 것이다. 이는 기존의 화학적 투여 방식보다 안전성과 제어 정밀성이 훨씬 높다는 것이 특징이다.

연구팀은 다양한 금속 전극을 비교 분석한 결과 은(Ag) 전극이 가장 효율적인 소재임을 확인했다. 밀도범함수 이론(DFT) 기반의 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 금속과 수소 사이의 결합이 약할수록 불필요한 부반응이 억제되어 황화수소를 보다 효율적이고 선택적으로 생성할 수 있음을 규명했다. 은 전극은 다른 금속에 비해 황화수소 생성 반응을 선택적으로 촉진하고 전자 전달 효율이 높아 생성량을 정밀하게 제어할 수 있다.

이 플랫폼을 활용하면 전압의 세기와 자극 시간만으로 황화수소의 방출량과 속도를 정밀하게 제어할 수 있어, 환자의 상태나 치료 부위에 맞춰 최적의 시점에 전달이 가능하다. 마치 전기 스위치처럼 황화수소를 원하는 대로 조절할 수 있게 된 것이다. 이는 기존의 약물 투여 방식의 한계를 극복하고 맞춤형 치료의 새로운 가능성을 열어주는 획기적인 성과라 할 수 있다.

연구팀이 인간 유래 세포(HEK293T)에 적용한 결과는 더욱 고무적이었다. 전기 신호를 통해 세포 내부에서 통증과 자극을 감지하는 스위치 역할을 하는 이온 채널(TRPA1)을 정밀하게 조절하는 데 성공했다. 특히 활성산소 증가 등으로 손상된 상태인 산화 스트레스에 놓인 세포에 적용했을 때, 황화수소가 세포의 균형을 회복시키며 치유 효과를 나타냈다. 세포 독성은 거의 관찰되지 않아 인체 적용 가능성에 대한 안전성도 확인했다. 이러한 결과는 향후 신경계 질환, 심혈관계 질환 등 다양한 질병의 치료에 응용될 수 있는 기초를 마련했다는 점에서 의미가 크다.

박지민 교수는 "이번 연구는 독성 물질로만 여겨졌던 황화수소를 전기 신호로 정밀하게 제어해 생체 시스템을 조절할 수 있는 새로운 도구로 전환했다는 데 의의가 있다"고 설명했다. 이어 "신경계 및 심혈관계 질환 치료를 위한 정밀 의료기기뿐 아니라, 실시간 건강 관리를 위한 디지털 헬스케어 분야로의 확장 가능성도 크다"고 덧붙였다. 이는 바이오전자 의학의 미래 방향을 제시하는 중요한 발언이다.

이번 연구는 KAIST 임리안 석사, 이창호 박사과정, 이재웅 박사가 공동 제1 저자로 참여했으며, 김지한 교수가 공저자로, 박지민 교수가 교신저자로 참여했다. 해당 논문은 국제적 권위의 학술지인 '사이언스 어드밴시스(Science Advances)'에 3월 19일 자로 게재됐다. 이 연구는 한국연구재단의 신진연구지원사업과 글로벌매칭형사업에 지원을 받아 수행됐으며, 향후 더욱 발전된 임상 연구로 이어질 것으로 기대된다.

biggerthanseoul@newspim.com

[뉴스핌 베스트 기사]

사진
리센느, 'SBS 8뉴스' 출연…지상파 메인 첫 출격 [서울=뉴스핌] 최문선 기자 = 그룹 리센느가 지상파 메인 뉴스에 처음 출연한다. 리센느는 오는 11일 방송되는 SBS '8뉴스'에 출연해 2024년 데뷔 이후 활동을 돌아보고 최근 이어지고 있는 뜨거운 인기에 대한 솔직한 이야기를 전한다. [서울=뉴스핌] 최문선 기자 = 그룹 리센느. [사진=SBS] 2026.10.08 moonddo00@newspim.com 원이, 리브, 미나미, 메이, 제나 등 다섯 멤버는 이날 이현영 앵커와 함께 대표곡 '러브 어택(LOVE ATTACK)'의 역주행부터 꾸준한 사랑을 받고 있는 현재까지 다양한 이야기를 나눈다. 특히 무대가 절실했던 이유와 힘든 시간을 버틸 수 있었던 원동력, 각기 다른 개성을 지닌 멤버들이 끈끈한 팀워크를 유지하는 비결 등을 직접 밝힐 예정이다. 다음 달 3일 발매를 앞둔 미니 4집 '펄스(PULSE)'의 준비 과정과 새 앨범에 대한 이야기도 전한다. 2024년 3월 데뷔한 리센느는 올봄 '거제 야호' 돌풍을 계기로 대중의 주목을 받기 시작했다. 이후 대표곡 '러브 어택'이 차트 역주행에 성공하며 인기를 확장했고, 올여름 지상파 음악방송과 주요 음원 차트에서 두각을 나타내며 장기 흥행을 이어가고 있다. 지난 8월 발표한 리메이크곡 '프리티 걸(Pretty Girl)'과 지난해 7월 발매된 두 번째 싱글 앨범 수록곡 '데자부(Deja Vu)' 역시 잇따라 인기를 얻으며 리센느의 상승세에 힘을 보태고 있다. 한편 리센느가 출연하는 SBS '8뉴스'는 오는 11일 일요일 오후 8시 방송된다. moonddo00@newspim.com 2026-10-08 16:13
사진
JYP엔터, 고덕 신사옥 건립 백지화 [서울=뉴스핌] 이지은 기자 = JYP Ent.가 강동구 고덕동 신사옥 건립 사업을 철회한다. 8일 JYP엔터테인먼트는 "당사는 고덕동 신사옥 부지 앞 토지의 용도 변경을 최초 인지한 2026년 4월부터 SH공사 및 강동구청과 수차례 협의를 갖고 사업을 지속하고자 다각도로 노력해 왔으나, 최종적으로 고덕 신사옥 건립 사업을 철회하기로 결정했다"고 밝혔다. [서울=뉴스핌] 이지은 기자 = 서울 강동구 고덕동에 건립 예정이었던 JYP엔터테인먼트 신사옥 조감도. [사진=강동구] 2026.10.08 alice09@newspim.com 이어 "지난 8월 31일 SH공사로부터 '신사옥 부지 앞 토지 용도 변경에 절차상 문제가 없으며 공원으로의 원상회복 또한 불가하다'는 공식 답변을 수신했다"고 설명했다. JYP 측은 "당사 기준의 본 사업 추진에 관한 핵심 환경이 변경됨에 따라, 현 사옥 이외 임차 건물들의 정황을 비롯해 많은 제반 사항을 다각도 검토하였고 더 이상 사업을 진행하기 어렵다는 최종 결론에 도달했다"고 덧붙였다. 또한 "당사는 현 소재지인 성내동 사옥 인근 건물을 매입하여 구성원의 안정적 업무 환경을 확보하고 보강하는 방향을 수립했다. 오랜 검토와 신중한 협의 끝에 내린 결정인 만큼 너른 이해와 양해 부탁드린다"고 말했다. 앞서 JYP엔터테인먼트는 2023년 10월 SH공사로부터 서울 강동구 고덕동 일대 약 1만675㎡(약 3229평) 규모의 부지를 약 755억원에 매입했다. 기존 성내동 사옥을 대체할 통합 신사옥을 건립하기 위한 것으로, 건축가 유현준 교수가 설계에 참여해 관심을 모았다. 그러나 신사옥 부지 앞에 위치한 공원용지가 고층 건물 건립이 가능한 자족지원시설용지로 변경되면서 문제가 불거졌다. JYP 측은 인접 부지에 고층 건물이 들어설 경우 신사옥의 보안과 사생활 보호, 설계 취지 등이 훼손될 수 있다는 우려를 제기해 온 바 있다. alice09@newspim.com 2026-10-08 15:42
기사 번역
결과물 출력을 준비하고 있어요.
종목 추적기

S&P 500 기업 중 기사 내용이 영향을 줄 종목 추적

결과물 출력을 준비하고 있어요.

긍정 영향 종목

  • Lockheed Martin Corp. Industrials
    우크라이나 안보 지원 강화 기대감으로 방산 수요 증가 직접적. 미·러 긴장 완화 불확실성 속에서도 방위산업 매출 안정성 강화 예상됨.

부정 영향 종목

  • Caterpillar Inc. Industrials
    우크라이나 전쟁 장기화 시 건설 및 중장비 수요 불확실성 직접적. 글로벌 인프라 투자 지연으로 매출 성장 둔화 가능성 있음.
이 내용에 포함된 데이터와 의견은 뉴스핌 AI가 분석한 결과입니다. 정보 제공 목적으로만 작성되었으며, 특정 종목 매매를 권유하지 않습니다. 투자 판단 및 결과에 대한 책임은 투자자 본인에게 있습니다. 주식 투자는 원금 손실 가능성이 있으므로, 투자 전 충분한 조사와 전문가 상담을 권장합니다.
안다쇼핑
Top으로 이동