‘심장에 바르는 심근경색 치료제’ 개발 지스트·전남대병원, 전도성 수화젤 심근패치 제작 뛰어난 전기활성도·접착성…높은 치료 효과 기대 김다이 기자

2023년 08월 02일(수) 20:50

(사진 왼쪽부터)이재영 교수, 이민규 박사과정생, 안영근 교수, 김용숙 교수

지스트가 심장에 발라 심근경색을 치료할 수 있는 전도성 수화젤 심근패치를 개발해 눈길을 끌고 있다.

2일 지스트(광주과학기술원)에 따르면 이재영 신소재공학부 교수 연구팀이 안영근 전남대병원 순환기내과 연구팀과 함께 심장에 발라 심근경색을 치료할 수 있는 ‘전도성 수화젤 심근패치’를 제작하는 데 성공했다.

흔한 사망 원인 중 하나인 허혈성 심장질환은 심근경색이나 동맥경화에 의해 혈관이 막혀 심장에 산소 공급이 어려워지면 심근이 괴사해서 생기는 질환으로, 노령인구가 늘면서 유병률이 증가하고 있다. 심근경색 후 심장 기능이 회복되지 않고 악화되는 심부전도 급증하고 있지만 심장 이식 공여자는 수요에 비해 매우 부족한 실정으로, 생체재료 기반의 새로운 심근경색 치료법이 연구되고 있다.

이번에 제작한 ‘전도성 수화젤 심근패치’는 전기 활성도가 떨어진 심장기능 재생을 촉진시켜 효과적인 치료가 가능한 것으로 알려져 있다. 연구팀은 심장에 발라서 사용할 수 있을뿐만 아니라 높은 전기전도성과 접착성을 갖춘 ‘패치’를 제작해 주목받고 있다.

이 패치는 침습 없이 안정적으로 심장의 외벽에 접착시킬 수 있을 뿐만 아니라, 높은 전기전도성 덕분에 심근조직 내 전기활성도를 재생시킬 수도 있다.

연구팀은 높은 전기 활성도 구현을 위해 이차원 전도성 물질인 ‘맥신’을 도입했으며, 생체친화적인 천연고분자 산화 덱스트란과 젤라틴을 혼합해서 짧은 시간 안에 심장 표면에 전도성 수화젤 심근 패치를 만들어내는 동시에 강력한 접착성을 보이도록 설계했다.

현재 의료용으로 이용되고 있는 생체용 접착제인 피브린 글루와 비교했을 때 심장조직에서 10배 가량 높은 접착성을 보이는 것이 확인됐다.

이재영 교수는 “기존 심근패치의 한계를 뛰어넘어 심외벽에 손쉽게 도포할 수 있는 전도성 수화젤 심근패치를 제작했다”며 “향후 심근경색을 쉽고 효과적으로 치료할 수 있는 심근패치 플랫폼으로의 활용이 기대된다”고 말했다.

한편 이번 공동 연구는 한국연구재단 기초연구실사업의 지원을 받아 수행됐으며, 재료 분야 국제학술지인 ‘ACS Nano’에 6월20일 게재됐다.

/김다이 기자