체내에서 분해되는 ‘스텐트’ 개발…심혈관 질환자 재수술 위험 낮춰

2019.08.13 15:09
박수아 한국기계연구원 책임연구원. 기계연구원 제공.
박수아 한국기계연구원 책임연구원. 기계연구원 제공.

체내에서 분해되는 소재와 3D프린팅 기술을 활용한 ‘생분해성 관상동맥 스텐트’가 개발됐다. 

 

한국기계연구원은 생분해성 소재를 이용한 폴리머 스텐트를 제작하고 전임상시험에 성공했다고 13일 밝혔다. 바이오3D프린팅 기술을 적용, 환자 맞춤형 생산도 가능하다. 체내 삽입형 스텐트를 이용하는 환자의 재수술 부담도 줄일 수 있을 것으로 기대된다. 

 

박수아 한국기계연구원 나노융합기계연구본부 나노자연모사연구실 책임연구원 연구팀은 생체 적합성이 우수한 고분자 재료에 혈액 응고를 막는 ‘헤파린’을 코팅한 생분해성 폴리머 스텐트를 개발했다. 

 

스텐트는 동맥 혈관 벽이 좁아져 발생하는 협심증 등 질환을 막기 위해 시술되는 그물망 구조의 지지체다. 혈관 내 막힌 곳에서 혈관 벽을 확대해 지지하는 역할을 한다. 보통 코발트 크롬 합금 등 금속 소재를 사용한다. 금속 소재 스텐트는 체내에서 부식되거나 부러질 우려가 있고 혈액이 뭉쳐 협착되거나 염증을 유발할 수도 있다. 이럴 경우 재수술이 필요하다. 

3D프린팅 기술을 이용해 연구진이 제작한 스텐트. 기계연구원 제공.
3D프린팅 기술을 이용해 연구진이 제작한 스텐트. 기계연구원 제공.

연구팀은 이같은 기존 스텐트의 문제점을 해결하기 위해 3D프린팅 재료로 ‘폴리락틱산(PLLA)’ 고분자를 이용해 그물 모양 스텐트 구조를 만들고 헤파린을 코팅했다. PLLA는 미국식품의약국(FDA)의 승인을 받은 생분해성 고분자 생체재료로 독성이 없고 생체적합성이 우수하다. 

 

연구팀이 바이오3D프린팅 기술을 이용한 이유는 필요한 구조를 짧은 시간에 환자 맞춤형으로 제작할 수 있기 때문이다. 특히 연구팀이 개발한 생분해성 폴리머 스텐트는 표면에 원하는 약물을 처리해 다양한 약물을 전달할 수도 있다. 

 

박수아 책임연구원은 “정명호 전남대병원 연구팀과 협력해 이번에 개발한 스텐트의 효능을 동물실험(전임상시험)에서 확인했다”며 “후속 연구를 통해 생분해성 폴리머 스텐트 상용화에 기여할 것”이라고 말했다. 연구결과는 화학공학 분야 국제학술지 ‘케미컬 엔지니어링 저널’ 7월호에 게재됐다.

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