인공관절 수술 후 발생하는 감염은 정형외과 분야에서 치료가 가장 까다로운 합병증 중 하나로 꼽힌다. 항생제 치료에 잘 반응하지 않는 이유는 세균이 인공삽입물 표면에 형성하는 ‘바이오필름’ 때문이다. 이 막 구조는 세균을 외부 환경으로부터 보호해, 일단 형성되면 약물 치료만으로는 제거가 어렵다.

이와 같은 치료의 한계 속에서 화순전남대학교병원 정형외과 박경순·이찬영 교수와 Wan Le 연구원으로 구성된 고관절팀은 병원에서 이미 사용 중인 소독제를 병용하는 방식만으로도 인공관절에 형성된 세균막을 보다 효과적으로 제거할 수 있음을 실험을 통해 확인했다. 이번 연구는 인공관절을 제거하지 않고도 감염을 치료할 수 있는 새로운 치료 전략의 가능성을 제시했다.

연구팀은 인공관절 감염의 주요 원인균인 ‘황색포도상구균(Staphylococcus aureus)’을 대상으로, 포비돈-요오드 용액과 과산화수소 용액을 함께 적용했을 때의 항균 및 바이오필름 제거 효과를 분석했다.

그 결과, 두 소독제를 각각 단독으로 사용할 때보다 병용했을 경우 세균 제거와 바이오필름 파괴 효과가 더욱 우수한 것으로 확인됐다.

현재 인공관절 감염 치료에서는 수술 후 1개월 이내의 급성 감염을 제외하면, 감염된 인공삽입물을 제거하는 수술이 일차적으로 권고되지만, 이 수술은 환자에게 큰 신체·정신적 부담을 주는 치료법이며 이를 대체할 수 있는 방법에 대한 연구가 지속돼 왔다.

박경순 교수는 “인공관절 감염은 환자와 의료진 모두에게 매우 어려운 질환이다”며 “세균이 인공관절 표면에 부착해 바이오필름을 형성하면 강력한 항생제에도 반응하지 않는 경우가 많다”고 설명했다.

이어 “이번 연구는 임상에서 이미 사용 중인 소독제를 조합하는 것만으로도 바이오필름 제거 효과를 높일 수 있음을 보여줬다는 점에서 의미가 있다”고 말했다.

연구팀의 논문 제목은 ‘포비돈-요오드와 과산화수소 병용은 황색포도상구균에 대한 개별 소독제보다 바이오필름 제거 효과를 향상시킨다(Povidone-Iodine and Hydrogen Peroxide Combination Improves the Anti-Biofilm Activity of the Individual Agents on Staphylococcus aureus)’이다.

이번 연구성과는 분자·의생명과학 분야의 국제 SCI(E)급 학술지인 ‘국제 분자과학 저널(International Journal of Molecular Sciences)’에 게재됐으며, 과학적 타당성과 임상 확장 가능성을 동시에 인정받아 최근 2025년 대한고관절학회 국제학술상을 수상했다.

박 교수는 “추가 연구를 통해 실제 임상 적용 가능성을 검증한다면 인공관절을 제거하지 않고도 감염을 치료할 수 있는 새로운 치료 전략으로 이어질 수 있을 것이다”고 밝혔다.

                                  ※사진설명 : (왼쪽부터) 박경순 교수. 이찬영 교수, Wan Le 연구원.