음파 이용한 인공 혈관 제작 기술 개발

음파 이용한 인공 혈관 제작 기술 개발

 

이형석 연세대 교수와 조승우 교수 연구팀은 음파를 이용한 혈관 질환 치료용 인공 혈관 제작 기술을 개발했다고 2019년 01월 30일 밝혔다. 혈관이 제 기능을 하지 못하고 산소·영양분. 노폐물 등을 전달하지 못하면, 심근 경색, 말초 혈관 질환 등 심각한 질환을 초래한다. 최근에는 회복이 불가능한 생체 혈관을 대체하기 위해 줄기 세포로 제작한 인공 혈관 연구가 주목받고 있다.

 

그러나, 불규칙적으로 형성되는 줄기 세포는 실제 혈관처럼 특정 형상으로 배열되기 어려운 한계가 있다. 혈관 구조의 촘촘한 배열은 혈액이 새어나가지 않고 한 방향으로 흐르기 위해 필수적이다.

 

연구팀은 음파를 이용해 실제 혈관의 3차원 구조를 정밀하게 모사한 인공 혈관을 제작했다. 음파를 가해주면, 줄기 세포가 정렬되면서 세포 간 접합과 상호 작용이 향상되고, 혈관 형성을 유도하는 단백질이 왕성하게 분비됐다.

 

혈관 질환 동물 모델에 인공 혈관을 이식하자, 혈류가 흐르지 않던 다리 조직이 빠르게 회복되는 효과도 입증됐다. 기존 기술로는 인공 혈관이 생체 혈관과 통합되지 않았지만, 음파 장치를 통해 정렬된 인공 혈관은 이식된 지 4주 만에 주변 혈관과 통합돼 혈류가 흐르기 때문에 빠른 회복이 가능했다.

 

이형석 교수는 "음파를 이용한 인공 혈관 제작 기술은 기존의 생체 모사 기술 보다 높은 공간 해상도로 생체 조직을 체외에서 모사할 수 있다"고 밝혔다. 이승우 교수는 "이 기술을 이용하면, 다양한 조직 및 장기를 환자에 이식해 치료하거나 환자에 적합한 약물을 테스트하는 플랫폼으로 활용할 수 있다"고 밝혔다. 연구 성과는 세계적인 과학 전문지 '네이처 커뮤니케이션스' 2018년 12월 20일자에 게재됐다.