백금 코일 대신 하이드로젤 이용…새 뇌동맥류 치료법 개발

포항공대 공동연구팀, 부작용 없는 뇌동맥류 치료용 소재 개발
자연 유래 생체물질 사용…부작용 없고 생체친화적인 치료법

포스텍이 발표한 뇌동맥류 새로운 치료법의 연구개념도. 연합

뇌혈관 벽에 이상이 생겨 비정상적으로 부풀어 오르는 ‘뇌동맥류’에 대해 새로운 치료법이 국내 연구진이 개발했다.

기존의 뇌동맥류 치료법은 개당 약 60만원가량 하는 백금 코일을 사용해 경제적인 부담이 크고 부작용이 발생할 가능성이 상존했다. 하지만 이번에 개발된 치료법은 자연에서 유래한 생체물질을 기반으로 한 하이드로젤을 이용해 부작용이 적은 것이 특징이다. 

포항공대(포스텍)는 기계공학과 김주원 교수와 임종경 박사, 화학공학과 차형준 교수와 통합과정 최근호씨 등 공동연구팀이 생체친화적이고 부작용이 없는 뇌동맥류 치료용 소재를 개발했다고 12일 밝혔다.

뇌동맥류는 뇌혈관 벽에 이상이 생겨 비정상적으로 부풀어 오르는 병으로, 뇌 속 혈관이 터지면 약 30%가 그 자리에서 숨지기도 해 ‘머릿속의 시한폭탄’이라고 일컬어진다.

현재 치료방법은 해당 부위가 터지기 전에 백금 코일로 동맥류를 메워서 내부 혈류 방향과 압력을 낮추는 ‘코일 색전술’을 사용한다. 

하지만 이 방법은 개당 약 60만원인 백금 코일을 다수 사용하기 때문에 경제적인 부담이 크고, 미세 스프링 구조의 코일 특성으로 수술할 때 동맥류가 터지거나 완전히 메워지지 않는 문제가 생길 수도 있다. 

또 수술 후에도 불완전한 채움도 때문에 코일의 재압축이 발생해 해당 코일이 환부에서 이탈할 가능성도 존재한다.

화학공학과 차형준 교수 연구팀은 동맥류 색전술용 소재로 해조류 유래의 알지네이트 기반 하이드로젤에 주목했다. 하이드로젤은 물을 용매로 하는 젤리 형태 물질이다.

연구팀은 알지네이트 기반 하이드로젤이 우수한 생체적 합성과 구조적 안정성으로 안전하고 효과적으로 동맥류를 채워 파열을 방지하고, 조영물질을 탑재해 CT나 MRI로 색전 소재를 장기간 확인할 수 있다는 점을 발견했다.

기계공학과 김준원 교수 연구팀은 광섬유가 통합된 미세유체 장치를 개발했다. 이 장치는 혈관 내 광경화성 하이드로젤을 미세섬유 형태로 안정적으로 생산하고 제어하는 신개념 수술기기다.

미세유체 장치에서 생산·제어된 알지네이트 하이드로젤 미세섬유는 동맥류를 안전하고 균일하게 채울 수 있는 것으로 나타났다.

이 연구 성과는 지난 8일 재료과학 분야 국제학술지 ‘어드밴스트 머티리얼스’에 실렸다.

해당 연구는 보건복지부와 한국보건산업진흥원에서 지원하는 연구중심병원 육성 R&D 사업과 과학기술정보통신부와 한국연구재단에서 지원하는 중견연구 사업, 나노·미래소재원천기술개발사업의 지원으로 수행됐다.

이승구 온라인 뉴스 기자 [e-mail]