한양대-서울아산병원 공동연구팀, 생체접착제 결합력100배↑ ‘나노퍼즐 코팅’ 기술 개발

[캠퍼스人+스토리] 식도 스텐트 이탈 막고 조직손상 최소화

3차원 나노구조 기반 생체접착제 함침 나노커넥터(HiRINC)의 접착력 향상 및 HiRINC가 코팅된 스텐트의 체내 이탈방지 효과 모식도 /한양대 이준석 교수

한양대학교 이준석 화학과 교수와 서울아산병원 박정훈·김도훈 교수의 공동 연구팀이 생체접착제를 채워 넣은 3차원 다공성 나노 네트워크 코팅 기술을 개발해, 식도 협착 치료에 사용되는 스텐트의 대표적인 부작용인 이탈 문제를 효과적으로 해결할 수 있게 했다.

25일 한양대에 따르면 식도 협착은 고령화와 암 환자 증가에 따라 치료 수요가 꾸준히 늘고 있으며, 스텐트는 이를 비수술적으로 해결할 수 있는 대표적인 방법이다. 그러나 현재 사용 중인 스텐트는 환부에서 쉽게 이탈되는 문제가 빈번하게 발생하고 있다. 이를 막기 위해 봉합이나 클립, 스텐트 구조 변경 등이 시도되고 있지만 식도 조직 손상, 염증, 통증 등 부작용 위험이 크다.

연구팀은 스텐트 표면에 3차원 나노 네트워크 구조를 코팅한 뒤 내부에 생체접착제를 채워 넣는 방식의 '나노퍼즐 접착 기술(HiRINC)'을 새롭게 개발했다. HiRINC는 표면을 미세한 퍼즐처럼 만들고 접착제가 그 틈에 얽히게 해 접착 면적을 획기적으로 늘리는 방식이다. 이를 통해 생체접착제의 결합력을 기존 대비 100배 이상 향상시킬 수 있다. 이 기술은 접착력 향상뿐 아니라, 생체적합성 측면에서도 우수한 성과를 보였다. 염증 반응과 조직 과형성을 줄이고, 습윤 환경에서도 접착제의 부피 팽창을 억제해 스텐트 재협착 위험을 낮췄다.

이준석 한양대 교수(교신저자·왼쪽부터), 박정훈 서울아산병원·울산대 교수(교신저자), 전은영 한양대 박사(제1저자), 김송희 서울아산병원 석사과정생(제1저자), 김수경 한양대 석사과정생(제1저자) /한양대

연구팀은 이 기술이 조직 손상을 최소화할 수 있어 환자의 삼킴 기능 유지 등 삶의 질 향상에도 기여할 것으로 기대하고 있다. 또 다른 비혈관 스텐트나 다양한 체내 삽입형 의료기기에도 확대 적용될 수 있을 것으로 보고 있다.

이준석 교수는 "금속 표면의 난접착성 문제를 구조적으로 극복한 점에서 기술적 의미가 크다"며 "스텐트 재삽입률을 줄이고, 환자의 고통과 의료 비용을 낮추는 데 기여할 수 있을 것"이라고 말했다.

이번 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단의 이공분야 기초연구사업(중견연구자지원사업)의 지원을 받아 수행됐다. 연구 논문은 지난 12일 국제학술지 'Advanced Materials'에 게재됐다.