혈관을 봉합하는 스마트 접착제

(The CATRE hard-wired balloon catheter, with the ePATCH electrically activated patch at the left end. Credit: Nanyang Technological University)

(Former NTU PhD student Dr. Manisha Singh, now at MIT (left) and NTU's Assoc. Prof. Terry Steele with multiple examples of the patch – missing from the shot is co-inventor Assoc. Prof. Ellen Roche from MIT. Credit: Nanyang Technological University)

싱가포르 난양 공대와 MIT의 연구팀이 혈관 내부를 순식간에 봉합할 수 있는 전기 활성화 접착물질을 개발했습니다. 볼타 글루 (Voltaglue)라는 명칭으로 상품화를 앞둔 이 전자 접착제는 카벤 (Carbene)과 덴드리머 (dendrimer) 폴리머 두 가지 물질로 구성되어 있습니다.

볼타 글루 패치는 카터 풍선 카테터 (CATRE hard-wired balloon catheter)에 부착해 혈관 내부로 삽입됩니다. 쉽게 설명하면 끝에 풍선이 달린 줄을 혈관에 삽입하는 데, 이 풍선 끝에 패치가 달린 것입니다. 봉합이 필요한 상처 부위에 도달하면 풍선이 팽창해 패치를 단단히 붙이고 그 다음 전류를 흘려보냅니다. 전류가 흐르면 카벤이 주변 조직으로 분비되면서 접착제 역할을 하는 덴드리머 폴리머를 끌고 나가게 됩니다. 그러면 순식간에 봉합되는 것입니다.

물론 이런 치료 목적의 의료 기기는 실제 인체에서 사용하기에 앞서 많은 테스트를 거쳐야 합니다. 연구팀은 모형 심장에서 혈관에서 볼타 글루의 성능을 검증한 후 사람과 크기가 비슷한 돼지의 대동맥에 3mm 크기 상처를 봉합하는 테스트를 진행했습니다. 대동맥 봉합이 어려운 이유는 압력이 높을 뿐 아니라 심장이 뛰는 상태에서는 상당한 움직임과 진동이 있기 때문입니다. 볼타 글루는 3-5분만에 봉합을 완료하고 1000회의 박동 상황에서도 안정적으로 작동했습니다.

현재 대동맥 등 큰 동맥의 봉합 수술은 아예 우회로를 만든 상태에서 진행하거나 혹은 내부에 튜브 같은 이식 장치를 넣어서 진행했습니다. 당연히 수술 범위와 시간이 커지고 사망 등 중대 합병증 가능성이 높아질 수밖에 없습니다. 볼타 글루는 더 안전한 대안을 제시할 수 있을 것으로 기대됩니다.

참고

https://newatlas.com/medical/voltaglue-electrically-activated-blood-vessel-patch/

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