포스텍, 뇌동맥류 새로운 치료법 내놔
포스텍, 뇌동맥류 새로운 치료법 내놔
  • 이바름기자
  • 등록일 2021.04.12 19:25
  • 게재일 2021.04.13
  • 댓글 0
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김준원·차형준 교수 공동연구팀
광가교성 생체 친화 소재 물질
미세섬유 형태로 제어 시켜
재료과학분야 국제학술지 게재
포항공과대학교 차형준 교수 연구팀과 김준원 교수. /포항공과대학교 제공

국내 대학 연구진이 혈관 내에서 동맥류를 새로운 방법으로 채워서 시한폭탄을 해체할 수 있는 치료법을 내놨다.

포항공과대학교 공동연구팀은 인체에서 분해되지 않고 장기간 유지될 수 있는 생체친화적이고 부작용이 없는 새로운 색전술용 소재를 개발했다고 12일 밝혔다. 아울러 해당 물질을 혈관 내 환경에서 미세섬유 형태로 안정적인 형성 및 제어가 가능한 신개념 뇌동맥류 치료법(치료기기)도 제시했다.

뇌동맥류는 뇌혈관 벽에 이상이 생겨 비정상적으로 부풀어 오르는 병이다. 뇌 속 혈관이 터지게 되면 약 30%가 그 자리에서 죽기도 해 ‘머릿속의 시한폭탄’이라고 불린다. 최근 건강검진의 보편화로 뇌동맥류의 조기 발견이 증가하고 있다.

현재의 치료 방법은 해당 부위가 터지기 전에 백금 코일로 동맥류를 메워서 내부 혈류의 방향과 압력을 낮추는 코일 색전술이다.

코일 색전술은 수술 한 번에 동맥류 크기에 따라 다수의 백금 코일(개당 약 60만 원)이 사용돼 경제적인 부담이 크다. 구조적 특성으로 수술할 때 동맥류가 터지거나 동맥류 내부가 완전하게 메워지지 않는 문제가 생길 수 있다. 수술 후에는 불완전한 채움도의 영향으로 코일의 재압축이 발생해 해당 코일이 환부에서 이탈할 수 있는 다양한 문제가 여전히 존재한다.

차형준 화학공학과 교수 연구팀은 이중가교(double crosslinking)가 가능한 해조류 유래의 알지네이트(alginate) 기반의 하이드로젤을 처음으로 제안했다. 매우 우수한 생체적합성에 더해 분해되지 않고, 하이드로젤이 팽창하는 현상도 없다. 안전하고 효과적으로 동맥류를 채우고 파열을 방지할 수 있다. 또한, 조영물질 탑지가 가능해 방사선 불투과성 조영 효과를 지녀 CT나 MRI를 통해 적용된 색전 소재를 장기간 지속해서 확인할 수 있는 장점도 있다.

포항공과대학교 차형준 교수 연구팀과 김준원 교수 연구팀이 공동연구를 통해 뇌동맥류 질환의 새로운 치료법을 개발했다. 이 연구성과는 재료과학 분야의 국제학술지인 ‘어드밴스드 머터리얼즈(Advanced Materials)’ 8일 자 뒤표지(Back cover)에 게재됐다.   /포항공과대학교 제공
포항공과대학교 차형준 교수 연구팀과 김준원 교수 연구팀이 공동연구를 통해 뇌동맥류 질환의 새로운 치료법을 개발했다. 이 연구성과는 재료과학 분야의 국제학술지인 ‘어드밴스드 머터리얼즈(Advanced Materials)’ 8일 자 뒤표지(Back cover)에 게재됐다. /포항공과대학교 제공

기계공학과 김준원 교수 연구팀은 광섬유가 통합된 미세유체 장치를 개발했다. 이 장치는 구불구불한 기하학적 구조와 높은 흡광도를 포함하는 극한의 혈관 내 환경에서 광경화성 하이드로젤을 미세섬유의 형태로 안정적으로 생산, 제어할 수 있는 신개념 수술기기다. 미세유체 장치에서 생산·제어된 이중가교 알지네이트 하이드로젤 미세섬유는 동맥류를 안전하고 균일하게 채울 수 있다.

차형준 교수는 “이번 연구는 자연 유래 생체물질을 기반으로 안정적으로 인체에서 장기간 유지될 수 있는 생체친화적이고 부작용이 없을 것으로 기대되는 새로운 색전술용 소재를 세계 최초로 개발한 것”이라며 “향후 기술이전을 통해 상용화를 타진할 예정이다”라고 밝혔다.

김준원 교수는 “이번 연구는 광가교성 하이드로젤 소재를 혈관 내에서 미세섬유화해 동맥류 치료에 활용할 수 있는 방법을 세계 최초로 개발했다”면서 “뇌동맥류뿐만 아니라 색전이 필요한 많은 혈관질환에 다양한 광가교성 하이드로젤 소재를 효과적으로 적용할 수 있을 것으로 기대된다”고 밝혔다. /이바름기자 bareum90@kbmaeil.com

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