실제 혈관을 닮은 인공혈관

(Artist's representation of the 'living blood vessel'. Credit: Designed by Ziyu Wang and illustrated by Ella Maru Studio)

혈관은 단순한 관이 아니라 생각보다 복잡한 조직으로 인공물로 대체하기가 까다롭습니다. 혈관은 신경과 호르몬의 작용에 따라 이완과 수축을 하면서 적절한 혈류와 압력을 유지하면서 조직과의 물질 교환을 허용하는 탄력이 뛰어난 복잡한 막입니다.

따라서 새 혈관이 필요한 수술에 있으면 통상 기존의 혈관을 이식해 사용하게 됩니다. 당연히 이식에 필요한 혈관이 한정되어 있기 때문에 과학자들은 다른 대안을 찾기 위해 노력해 왔습니다.

시드니 대학의 과학자들은 실제 혈관과 비슷한 탄성을 지닌 인공 혈관의 전임상 단계 동물 실험을 진행했습니다. 연구팀이 개발한 인공 혈관은 실제 세포를 배양한 것은 아니고 자연적으로 체내에서 녹는 탄성 막 안에 엘라스틴의 전구 물질인 트로포엘라스틴 (Tropoelastin)을 여러 층 넣은 것입니다.

실제 혈관에 연결되면 혈관과 비슷한 탄성을 지닌 상태로 혈액을 흘려보내는데, 주변 혈관에서 세포가 트로포엘라스틴 층으로 이동해 새로운 혈관 조직을 만들기 시작합니다. 따라서 일종의 거푸집 역할을 하는 셈입니다. 많은 시간이 흐르면 결국 이식된 인공혈관은 실제 혈관과 거의 비슷하게 변하게 됩니다.

이 인공혈관은 환자에 맞게 형태와 크기를 조절할 수 있으며 이식하기전 플라스틱 용기 안에서 장기 보존이 가능합니다. 아직은 동물 실험 단계이지만, 연구팀은 혈관 뿐 아니라 심장 판막 같이 더 대체하기 힘든 조직도 만들 수 있을 것으로 기대하고 있습니다.

참고

https://newatlas.com/medical/manufactured-blood-vessels-mature-body/

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202205614

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