사람의 심장에 젤 성분의 물질을 도포해 심근경색을 치료할 수 있는 ‘심근 패치’가 개발됐다.

광주과학기술원(지스트)은 신소재공학부 이재영 교수 연구팀과 전남대병원 순환기내과 안영근 교수 연구팀이 심장에 발라서 심근경색을 치료할 수 있는 ‘전도성 수화젤 심근 패치’를 제작하는 데 성공했다고 2일 밝혔다.

허혈성 심장질환은 심근경색이나 동맥경화에 의해 혈관이 막혀 심장에 산소 공급이 어려워져 심근이 괴사해서 생기는 질환으로, 노령인구가 늘면서 유병률이 증가하고 있다.

심근경색 후 심장 기능이 회복되지 않고 악화하는 심부전도 급증하고 있지만, 심장 이식 공여자는 매우 부족한 실정으로 생체재료 기반의 새로운 심근경색 치료법이 전 세계적으로 연구되고 있다.

‘심근 패치’를 사용하면 심장의 박동을 물리적으로 지지하기 때문에 심실벽이 얇아지고, 심실이 확장되는 현상을 방지할 수 있다.

다만, 심근 패치를 고정하기 위한 외과적 봉합이나 의료용 스테이플러로 출혈이나 염증 반응과 같은 부작용은 일어날 수 있다. 또한 전기자극을 주기 위한 전기활성도가 낮고, 잠재적으로 독성까지 우려되고 있다.

연구팀은 이런 부작용을 방지하기 위해 심장에 접착할 수 있는 심근 패치를 연구한 결과, 심장에 발라서 사용할 수 있고 높은 전기 전도성과 접착성까지 갖춘 ‘전도성 수화젤 심근 패치’를 제작했다.

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

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

이재영 교수는 “기존 심근 패치의 한계를 뛰어넘어, 심외벽에 손쉽게 도포할 수 있는 전도성 수화젤 심근 패치를 제작했다”며 “향후 심근경색을 쉽고 효과적으로 치료할 수 있는 심근 패치 플랫폼으로의 활용이 기대된다”고 말했다.

이재영 교수와 전남대병원 안영근 교수, 김용숙 교수가 지도하고 이민규 박사과정 학생이 수행한 이번 공동 연구는 한국연구재단 기초연구실사업의 지원을 받았다. 관련 논문은 재료 분야 국제학술지인 ‘ACS Nano’에 6월 20일 게재됐다.

/윤영기 기자 penfoot@kwangju.co.kr