방사선 조사와 딥코팅 기술 장점을 융합한 고성능·다기능성 첨단 의료기기용 코팅기술이 개발됐다.
한국연구재단(이사장 이광복)은 유승화 전북대 교수, 최동윤 한국생산기술연구원 수석연구원, 이동윤 경북대 교수 공동연구팀이 생분해성 천연고분자인 키토산 유도체(O-CMC) 단일소재 코팅층을 형성해 고성능·다기능성 표면을 갖는 심혈관 의료기기 코팅기술을 개발했다고 3일 밝혔다.
위, 창자 등 장기 속에 넣어 상태를 진단하거나 영양제, 약품 등을 주입할 때 쓰는 관 모양의 기구인 카테터를 다기능화하기 위한 기술은 혈관 벽 손상 방지를 위해 카테터 표면에 항생제, 은 이온 및 헤파린 등 제재를 코팅층에 복합화했다.
그러나 코팅층으로부터 나오는 첨가제로 인해 항균 및 항혈전성 성능이 서서히 감소해 장기간 사용이 어렵고, 코팅제 체내 박리에 의한 합병증 유발, 항생제 내성 등 부작용이 발생할 수 있다.
연구팀은 물 기반 친환경적 제조공정으로 O-CMC 코팅층 및 의료기기 표면에 강한 결합을 유도하는 전자빔 그래프트 중합법과 체내 분해 특성을 갖는 O-CMC 딥코팅법을 융합했다.
특히 O-CMC 코팅층 다기능성 극대화를 위해 코팅층을 다공성 스펀지 형상의 구조로 디자인해 초친수성 표면을 제조했다. 이 구조는 혈관 내 미생물과 혈소판의 쌓임을 방지하는 부착억제 효과를 보였다.
연구팀은 또 개발한 코팅방식을 실제 카테터에 적용해 인공 모사혈관 추적력 평가를 수행한 결과 적은 힘으로 쉽게 모사혈관을 통과, 우수한 저마찰 특성을 검증함으로써 현재 시술에 사용되는 카테터로 적용 가능성을 확인했다.
연구팀은 “전자빔 그래프트 중합법을 딥코팅법과 함께 활용하면 카테터뿐만 아니라 혈관 필터, 혈관 이식편, 페이스 메이커, 소프트 로봇 등 다양한 의료기기에 적용할 수 있는 실마리를 제공할 수 있을 것으로 기대된다”고 말했다.
한편 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 생애 첫 연구, 기본연구, 중견연구사업 지원으로 수행된 이번 연구의 성과는 화학공학 분야 국제학술지 '케미컬 엔지니어링 저널(Chemical Engineering Journal)'에 지난달 7일 게재(온라인)됐다.
이인희기자 leeih@etnews.com
