혈관과 같은 코팅으로 의료 기기를 환자에게 더 안전하게 만들 수 있다

브리티시 컬럼비아 대학 연구진은 수백만 명의 환자에게 의료 기기를 더 안전하게 만들어 혈전 및 위험한 출혈과 관련된 위험을 줄이는 획기적인 코팅을 개발했습니다.

혈관의 자연스러운 움직임을 모방하도록 설계된 이 새로운 소재는 카테터, 스텐트, 혈액 산소 공급기, 투석기 등 혈액과 접촉하는 장치를 더 안전하게 사용할 수 있게 해 줄 수 있습니다. 특히 혈전이 심각한 문제인 경우에 그 사용이 가능할 것입니다.

"이 발견은 더 안전한 의료 기기 개발에 있어 획기적인 단계가 될 수 있습니다." UBC의 혈액 연구 센터에서 연구를 이끈 병리학 및 검사 의학 교수이자 면역 조절 물질 및 면역 요법 분야의 1등급 캐나다 연구 의장인 Jayachandran Kizhakkedathu 박사의 말입니다. "혈전을 예방하기 위한 신체의 자연스러운 접근 방식을 모방한 코팅을 설계함으로써, 환자가 이러한 기기를 사용하기 전과 후에 위험한 혈액 응고 방지제의 필요성을 극적으로 줄일 수 있는 솔루션을 만들었습니다."

혈전증 또는 혈전 형성은 혈액 접촉 장치를 사용할 때 주요 과제입니다. 자연 혈관과 달리 이러한 장치는 혈액의 특정 단백질을 활성화하여 응고를 유발할 수 있습니다. 혈전은 장치를 막아 치료를 방해하거나 뇌졸중 및 심장마비와 같은 심각한 합병증을 유발할 수 있습니다.

의사는 종종 이러한 장치의 혈전 형성을 방지하기 위해 고용량의 혈액 응고 방지제를 처방하지만, 이러한 접근 방식은 위험한 출혈 위험을 증가시킨다. 이는 많은 환자와 임상의가 피하고 싶어하는 타협입니다.

새로 개발된 코팅은 유망한 대안을 제공합니다. 혈관이 기능하는 방식을 모방하도록 설계되어 혈전 형성을 유발하지 않고 정상적인 혈류를 촉진합니다. 이 코팅을 장치의 "부드러운 장벽"으로 상상해 보세요. 이 장치는 핵심 혈액 단백질을 끌어들이지만 응고 과정을 활성화하지 못하게 합니다.

"이 단백질과 통제된 방식으로 상호작용함으로써, 코팅은 혈전 형성으로 이어지는 일련의 사건을 일으키는 것을 방지합니다." Center for Blood Research의 Michael Smith Health Research BC 박사후 연구원이자 이 연구의 첫 번째 저자인 하이펭 지 박사가 말했습니다.

실험실 및 동물 연구에 따르면, 혈액 응고 방지제를 사용하지 않고 신체 다른 부위의 정상적인 응고 기능에 영향을 주지 않고도 해당 코팅이 장치 표면의 혈전 형성을 상당히 줄이는 것으로 나타났습니다.

"가장 놀라운 통찰력 중 하나는 코팅과 특정 혈액 단백질 간의 상호작용을 제어하면 신체의 자연스러운 균형을 깨지 않고도 응고를 예방할 수 있다는 것입니다."라고 Kizhakkedathu 박사는 말했습니다. "이것은 단순히 혈액 성분을 밀어내는 것이 아니라 신체 자체의 메커니즘을 모방하는 것이 진정으로 생체적합성인 장치 설계의 핵심임을 보여줍니다."

혁신은 혈액 접촉 장치에 대한 수요가 계속 증가함에 따라 이루어졌습니다. 미국에서만 매년 수백만 개의 혈관 카테터가 삽입되고 수십만 명의 환자가 건강을 유지하기 위해 투석기와 같은 장치에 의존합니다.

앞으로 연구팀은 이 혁신적인 코팅을 어떻게 더욱 최적화하고 더 광범위한 혈액 접촉 장치에 적용할 수 있는지 탐구할 계획입니다. 코팅이 다른 혈액 단백질 및 세포와 어떻게 상호 작용하는지, 그리고 코팅이 단일 층 또는 다중 층 설계를 통해 응고 단백질과 상호 작용하는지에 대한 핵심 질문이 남아 있습니다.

또한, 연구팀은 이 접근 방식이 장기 의료용 임플란트에서 염증이나 감염 등 다른 혈액 관련 합병증을 해결하는 데 적용될 수 있는지 여부를 이해하는 데 관심을 갖고 있습니다.

이 코팅을 매우 효과적으로 만드는 생물학적 메커니즘을 더욱 깊이 파헤치면, 향후 연구에서는 응고를 예방할 뿐만 아니라 신체의 자연적인 과정과 완벽하게 통합되는 차세대 의료 기기를 개발할 수 있는 길을 열 수 있습니다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2024/11/241112123428.htm