부작용 없앤 신개념 스텐트 나온다...KIST, 인체삽입 소재 신기술 개발

국내 연구진이 스텐트와 같은 의료소재 표면에 세포주변물질을 쌓아 삽입 부작용을 줄이는 기술을 개발했다.

한국과학기술연구원(KIST·원장 윤석진)은 정윤기 생체재료연구센터 연구원팀이 차의과대(총장 김동익) 한동근 교수팀과 공동연구로 체내 삽입형 의료소재 표면에 세포 주변을 구성하는 물질을 쌓은 소재를 개발했다고 29일 밝혔다.

해당 소재에 줄기세포 등 치료 기능을 가진 세포를 탑재할 수 있어 치료제를 원하는 부위에 전달할 수도 있다.

연구진은 소재 표면 및 생체물질과 강한 결합이 가능한 화합물(폴리도파민)과 단백질(피브로넥틴) 위에 세포를 배양했다. 배양 세포는 세포 주변 환경 구성 물질을 만들게 되는데 세포 외 기질만 남겨 필요 세포를 부착할 수 있다. 세포 외 기질은 세포와 친화력이 높아 체내 어떤 환경에서도 세포 부착과 생존을 가능하게 한다. 필요한 세포를 치료 부위에 전달할 수 있으며 의료소재와 신체조직 간 부작용을 최소화할 수 있다.

세포외기질이 강하게 결합된 소재 구조 모식도
세포외기질이 강하게 결합된 소재 구조 모식도

연구진은 스텐트 표면에 개발한 소재를 적용했다. 스텐트는 물리적으로 혈관을 늘린다. 시술 부위 주변에 상처가 생겨 염증이나 혈전으로 다시 혈관이 막혀버리는 부작용이 발생할 수 있다. 개발 소재로 혈관을 재생하는 혈관전구세포를 실어 시술한 결과 혈관 확장 효능이 뛰어날 뿐 아니라 손상 혈관 내벽이 재생됐다. 신생 내막 형성률을 70% 이상 경감시킬 수 있었다.

정윤기 연구원은 “이번 기술은 인체 내 삽입하는 다양한 소재에 적용 가능해 장기간 이식이 필요한 임플란트, 체내삽입형 진단 및 치료 기기 분야에 범용 플랫폼 원천기술로 활용될 것”이라고 밝혔다.

이번 연구는 과학기술정보통신부(장관 최기영) 지원을 받아 KIST 주요사업 및 한국연구재단 바이오의료기술개발사업, 중견연구자지원사업, 범부처전주기의료기기연구개발사업으로 수행됐다. 연구결과는 재료과학 분야의 국제학술지 '어드밴스드 펑셔널 메터리얼즈' (IF:16.836, JCR 분야 상위 3.98%) 최신 호에 게재됐다.

김영준기자 kyj85@etnews.com