포스텍 ‘관상동맥 경화증 모사’ 3D 프린팅 기술 개발
포스텍 ‘관상동맥 경화증 모사’ 3D 프린팅 기술 개발
  • 이시형
  • 승인 2021.08.02 21:54
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장진아 교수·정승만씨 연구팀
동물실험 정확도·편리성 높여
장진아교수(포스텍)
장진아
정승만씨(포스텍석박사통합과정)
정승만
국내 연구팀이 3D 프린팅을 이용해 관상동맥 경화증을 모사하는 데 성공함으로써 불필요한 동물실험 개체 수를 줄이는 방법을 내놓았다.

2일 POSTECH(포항공과대학교, 총장 김무환) IT융합공학과·기계공학과 장진아 교수, 통합과정 정승만씨 연구팀이 전남대학교 의과대학 순환기내과 홍영준 교수, 김한별 씨 연구팀과 공동으로 돼지 심근경색을 유도하는데 적용할 수 있는 맞춤형 3D 프린팅 폐색기를 제작하는 데 성공했다.

이 연구성과는 최근 바이오가공 분야의 귄위 있는 과학 저널인 ‘바이오 디자인 앤 메뉴팩터링(Bio-Design and Manufacturing)’에 게재됐다.

심장질환 치료 효능 검증하기 위한 동물실험 중 대표적인 질환인 심근경색 모델은 허혈성 심장질환에 대한 줄기세포 또는 조직 공학 기술의 효과를 평가하는 데 널리 사용된다. 돼지에서 심근경색을 유도하기 위해 여러 가지 방법이 사용되나 대부분 실험자의 숙련도에 따라 효율이 결정되므로 실험 개체 간 차이가 매우 크게 나타나는 문제가 있다.

연구팀은 인간의 개입을 최소화하고 정확성을 높이기 위해 3D 프린팅 기술을 도입했다. 돼지 모델에 혈관 조영술을 실시하여 관상동맥의 크기를 확인하고 이를 기반으로 실제 동맥경화로 인해 약 20%가량 좁아진 공극을 갖는 맞춤형 폐색기(occluder)를 개발했다.

이번에 개발된 3D 프린팅 폐색기는 중앙 모공을 통해 연속적인 혈류를 제공할 수 있어 심근경색 유도에 효율적이며, 최대 28일의 높은 생존율(88%)을 나타냈다. 이 방법은 기존의 대표적인 폐쇄 가슴 방법(생존율 50%)과 비교하면 매우 높은 생존율을 가지며, 만성 심부전 등 다른 허혈성 심혈관 질환을 모사할 수 있는 모델로 활용할 수 있다.

연구를 주도한 장진아 교수는 “3D 프린팅 폐색기를 활용하여 실험자들이 더 정확하고 편리한 방법으로 질환동물모델을 구현할 수 있을 것으로 기대된다”고 말했다.

포항=이시형기자 lsh@idaegu.co.kr
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