그림1 균주 분리와 현미경 분석을 통한 바이오셀룰로오스 형성 균주의 형태분석

Biocellulose(바이오셀룰로오스)는 Acetobacter xylinus 균주에 생산되는 cellulose가 Brown(1886)에 의해 최초 발견된 이후 다양한 방향의 연구를 통해 그에 대한 가치를 인정받고 있다. 바이오셀룰로오스는 식물에서 유래되어지는 cellulose에 비해 구성이 순수한 cellulose로 확인되어 지며 초미세 망상구조로 물리적 구조가 높고, 일반적인 cellulose에 비해서 자연 환경적인 조건에 의해 분해되는 생분해성, 수분 보유력이 매우 높은 생체 친화적 소재로 연구 가치가 높은 화학적 소재로써 활용이 가능하다. 따라서 바이오셀룰로오스를 이용해 여러 산업적 방면으로 응용 연구 개발과 적용이 주목을 받고 있다.

바이오셀룰로오스는 미생물에 의해 생산되어져 매우 높은 생체적합성을 보이며, 의료용 소재로서 인공 연골, 인공혈관, 드레싱제재와 화상치료제로 개발돼 사용되어지고 있다. 의료용 소재뿐만 아니라 미용 소재로 사용되는 부직포 시트 또는 부직포시트를 대체해 개발된 하이드로겔 마스크팩보다 바이오셀룰로오스가 자극이 적고 시트의 구조가 나노 사이즈로 구성되어 기존의 마스크 시트보다 표면적이 넓고 인장강도가 높아 피부 밀착력이 뛰어나며 10배 이상의 습윤성을 보유해 피부내로의 흡수율을 높여줄 수 있다.

탄소와 질소가 포함된 배지 내에서 바이오셀룰로오스를 생성하는 미생물이 배양되어지면서 배양액계 면부분에 흰색의 피막이 형성된다. 미생물에 의해 생성된 바이오셀룰로오스의 나노사이즈의 중첩된 망상 구조 피막은 섬유화되어진 cellulose이며, 너비가 100nm 내의 반지름이 2∼4nm 정도인 무수히 많은 가느다란 섬유로 이루어져 있으며 밀도가 1600kg/㎥를 보인다. 물리적 구조의 특성에 따라 바이오셀룰로오스는 높은 결정화도(84∼89%)를 나타내며 이러한 특성은 일반적인 미세 천연 섬유보다도 높은 수치이며 탄성률은 유리섬유와 유사하다.

※ 이 기사는 프레그런스저널코리아에 수록된 기사입니다. 이 기사의 전체 내용은 프레그런스저널코리아 2017년 4월호에서 확인하실 수 있습니다.