한국과학기술연구원(KIST) 연구진이 심혈관 질환에 쓰이는 스텐트 시술의 부작용 문제를 해결할 기술을 개발했다.
KIST 생체재료연구센터 전호정 센터장과 한형섭 KIST 책임연구원, 전인동 KIST유럽연구소 선임연구원 연구팀은 레이저 패터닝 기술로 혈관 내피세포의 성장을 촉진하고, 평활근 세포의 탈분화를 억제하는 새로운 스텐트 표면처리 기술을 개발했다고 5일 밝혔다.
한국도 고령화 사회에 진입하면서 혈관 질환이 늘고 있다. 좁아지거나 막힌 혈관을 확장해 혈류를 원활히 하는 관 모양의 의료기기인 스텐트도 더 많이 쓰이고 있다. 다만 기존 금속 스텐트는 1개월 후에 평활근 세포가 과도하게 증식하면서 재협착이 발생하는 문제가 있다.
이 문제를 해결하기 위해 약물 방출형 스텐트가 쓰이는데, 손상된 혈관 내벽을 감싸는 내피세포가 다시 자라 혈관 내벽을 복원하는 재내피화를 억제하는 단점이 있다. 이렇게 되면 혈전이 쌓일 위험이 높아지기 때문에 환자가 혈전용해제를 복용해야 하는 불폄함이 있다.
KIST 연구팀은 새로운 스텐트 표면처리 기술을 통해 평활근 세포 성장은 억제하면서 혈관 내피 복원은 촉진하는 기술을 개발했다. 연구팀은 니켈-티타늄 합금 표면에 나노·마이크로 주름 패턴을 만들었다. 레이저로 만든 주름 패턴은 평활근 세포의 길쭉한 형태를 유지할 수 있어 혈관 재협착을 방지한다. 주름 패턴의 영향으로 세포 간의 부착이 증가해 혈관 내벽을 재형성하는 재내피화까지 촉진할 수 있었다.
연구팀이 개발한 기술은 평활근 세포가 자라는 정도를 약 75% 줄였고, 신생혈관 생성은 2배 이상 증가했다. 연구를 이끈 전호정 센터장은 "이번 연구는 표면 패턴을 통해 약물 없이도 혈관 세포 반응을 선택적으로 제어할 가능성을 확인한 연구"라며 "산업용으로 널리 활용되는 나노초 레이저를 사용해 스텐트 표면을 빠르고 정밀하게 가공할 수 있어 실용화와 공정 효율성을 높이는 데 장점이 있다"고 말했다.
참고 자료
Bioactive Materials(2024), DOI : https://doi.org/10.1016/j.bioactmat.2024.09.019