(대전=뉴스1) 심영석 기자 = 국내 연구진이 이식형 전극의 표면 특성을 조절해 의료용 전자기기의 체내 이식 시 발생할 수 있는 염증성 반응을 효과적으로 완화시키는 방법을 찾아냈다.
28일 한국연구재단에 따르면 GIST 이재영 교수 연구팀이 생체모방형 폴리피롤·헤파린 생체전극의 표면 거칠기를 조절해 염증 반응 완화와 장기 안정성 유지에 탁월한 효과를 갖는 고성능 생체전극을 개발했다.
체내 이식용 생체전극은 심전도·뇌전도 등의 각종 생체 신호를 기록하거나 생체를 전기적으로 자극해 건강상태 진단 및 질병치료 등에 사용되는 의료용 전자소자의 핵심 부분이다.
하지만 인체 면역체계의 방어 작용으로 인해 생체전극을 포함한 체내 이식 소재들은 이물반응을 필연적으로 겪게 된다.
이물반응에 의한 생체전극의 성능 감소를 예방하기 위해서는 염증반응을 총괄하는 대식세포 반응 조절을 통한 비염증성 분극 조절 유도가 중요하다.
이에 연구팀은 생체 조직과 직접 맞닿는 전극의 표면 특성과 면역 대식세포의 상호작용 연구에 기반해 대식세포의 염증성 반응을 완화시키는 방법을 고안했다.
인체 내 존재하는 헤파린을 폴리피롤과 함께 금 전극에 코팅해 생체모방형 폴리피롤·헤파린 생체전극을 제작했다.
제작된 생체전극을 실제 쥐 피하에 이식한 결과, 대식세포의 염증성 표현형으로의 분극이 크게 감소했다.
생체 전극에 대한 염증성 반응이 효과적으로 완화됨에 따라 Δ전극 주변의 상처조직 형성 감소 Δ실시간 심전도 측정 높은 민감도 Δ장기간 안정적 측정이 가능하게 된 것이다.
이재영 교수는 “다양한 이식형 생체의료용 소재에서 발생하는 이물반응을 해결할 수 있는 실마리가 될 것”이라며 “다만 실용화를 위해서는 지속적 연구를 통해 체내 안전성 및 안정성 등의 확보가 필요하다”고 설명했다.
한편 이번 연구 성과는 재료분야 국제학술지 ‘ACS nano’ 온라인판에 지난 20일 게재됐다.
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