논문
고주파 소작술 후 나노기능화 스텐트를 이용한 조직 증식 및 세균 성장 억제 연구
서울아산병원 의공학연구소 박정훈 박사 연구팀과 소화기내과 이상수교수 연구팀은 악성 담도 폐쇄의 완화 치료법인 고주파 소작술에 나노기능화 담도 스텐트를 접목시켜 열과 스텐트 삽입으로 인한 부작용 억제를 위한 연구를 진행하였다.
악성 담도 폐쇄의 치료를 위해 플라스틱 혹은 금속 스텐트 삽입술이 사용되었으나 조직 과증식과 세균 증식으로 인한 생물막(biofilm) 형성과 담관 내 침전물(sludge)과 같은 문제가 있었다. 이를 보완하기 위하여 새로운 치료법인 고주파를 이용하여 조직에 열을 발생시키는 고주파 소작술이 사용되기 시작했으나 이 또한 세균 성장 및 열로 인한 염증 반응으로 재협착과 같은 문제가 발생하였다.
본 연구는 악성 담도 폐쇄의 완화 치료로서 토끼 담도에 고주파 소작술을 진행한 뒤, 이전 연구에서 개발한 항균 및 항염증 효과를 갖는 은 나노입자를 코팅한 스텐트를 삽입하여 담관 내 침전물 생성 및 세균 성장으로 인한 염증 반응을 억제함을 검증하였다. 나노기능화 스텐트의 효과 규명을 위해 표면 분석 및 약물 방출 거동을 확인하였으며, 대장균(Escherichia coli)에서 세균 성장 억제 효과를 규명하였다.
또한, 토끼 담도에서 고주파 소작술 후 대조군 스텐트와 실험군 스텐트 삽입을 통해 실험군에서 간 기능에 영향이 적으며, 조직 과증식 및 생물막 형성, 염증 반응이 유의미하게 감소함을 규명하였다. 본 기술은 고주파 소작술 후에도 기존의 금속 스텐트보다 연장된 개통기간을 기대해볼 수 있을 뿐 아니라 절제가 불가능한 다양한 악성 비혈관 질환에 적용이 가능한 기술이 될 것으로 전망된다.
이번 연구 결과는 한국연구재단 연구과제 및 범부처전주기의료기기연구개발사업 연구과제 지원으로 진행되었으며, 국제 학술지인 파마슈틱스(Pharmaceutics)에 2022년 2월 14일에 게제되었다.
※ 박정훈 박사는 2020년부터 의공학 연구소에 재직 중이다.
스텐트를 포함한 다양한 중재의료기기에 대한 원천 기술 및 응용 기술 개발에 매진하고 있다. 다양한 스텐트 기반 연구와 함께 범부처전주기의료기기연구개발사업 등 다수의 국책 과제를 수행 중이다.