한빛사 인터뷰
- 등록2021-08-17
- 조회2,715
1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드
본 연구는 임상현장에서 파생된 임상 미 충족 수요 기반으로 시작된 연구입니다. 췌장이나 담도 또는 이들 장기와 인접한 위, 십이지장 주변에 악성 종양이 생길 경우 병변을 포함한 췌두부 및 담도 일부를 절제가 필요할 수 있습니다. 종양과 함께 절제되는 부분에는 담관이나 췌관과 같은 소화액의 분비에 중요한 경로가 포함될 수 있기 때문에 절제한 담관과 췌관을 남아있는 위장관에 다시 연결하여 소화액 분비 기능을 보존할 수 있도록 하는 다양한 문합술과 재건술이 시행되고 있습니다. 이때, 상대적으로 얇은 직경을 가진 담관 혹은 췌관을 위장관에 문합하는 과정에서 불완전한 문합술로 인한 소화액의 누출 혹은 문합부의 협착이 발생하기도 합니다. 이러한 경우에는 수술 후 환자들의 삶의 질이 저하되고 이차적인 치료를 위한 의료비의 증가로 이어지고 있습니다. 임상에서는 이러한 문제점을 보완하고자 다양한 연구들이 진행되고 있습니다. 주로 소아용 관급용 관을 적당한 길이로 잘라서 사용을 하고 있으나, 비 흡수성이며 구경의 크기가 획일적인 단점을 가지고 있고, 수술 과정에서 삽입된 관급용 관의 폐색 및 이동으로 인한 합병증도 보고 되고 있습니다. 수술 시 문합부에 적용하는 스텐트가 수술 성적에 도움을 줄 수 있다는 다양한 연구결과들이 발표되고 있으나, 현재까지는 국내에 수술 문합부에 적용 가능한 스텐트가 없는 실정입니다.
본 연구에서는 췌담관과 위장관 문합술 시 적용 가능한 약물방출 생분해성 튜브형 스텐트를 개발하여 수술 후 문합부의 개통성을 확보하면서 소화액 누출을 감소시킴과 동시에 소화액이 누출되더라도 스텐트 표면에 탑재된 약물로 인해 소화액을 중화시켜 소화액으로 인한 인접장기의 자가소화를 방지하고자 하였습니다. 이를 통해 수술 후 단, 장기적으로 발생 가능한 합병증들을 미연에 방지하여 환자의 삶의 질을 향상시키고 수술 성적을 향상 시킬 수 있을 것으로 생각하였습니다. 또한, 1-2개월이내에 생체내에서 완전히 분해되는 생분해성 폴리머로 제작된 스텐트를 적용하여 스텐트로 인한 2차 합병증을 예방하고자 하였고, 방사선 비투과성 물질을 적용하여 수술 후에도 스텐트의 위치를 전산화컴퓨터단층촬영 혹은 방사선 촬영으로 스텐트의 위치를 추적가능하도록 설계하였습니다.
개발된 약물방출 생분해성 튜브형 스텐트의 안전성 및 유효성을 평가하기 위해 돼지에서 췌관과 공장간 문합술을 시행하고 봉합수를 감소시켜 췌장액 누출을 유도할 수 있는 돼지 모델을 개발하였습니다. 돼지 모델을 개발하는 과정에서 많은 돼지들이 희생되었으나, 개발된 돼지 모델에서 개발된 스텐트의 안전성 및 유효성을 검증하였으며, 향후 임상에 적용 가능한 스텐트의 디자인과 적용전략들을 구축할 수 있었습니다.
2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁드립니다.
본 연구는 울산대학교 의과대학, 서울아산병원 췌담도 외과 김송철 교수 연구팀과 인하대학교 의생명과학과 양수근 교수 연구팀, 그리고 서울아산병원 의공학연구소 박정훈 박사 연구팀이 주도적으로 연구를 수행하였습니다.
김송철 교수 연구팀은 췌담도 질환 기반 다양한 동물모델을 구축하였으며, 새로운 약물, 의료기기 등에 대한 전임상연구부터 임상연구까지 수행할 수 있는 연구기반을 구축하고 있습니다. 본 연구의 임상 미충족 수요를 제시하였으며, 개발된 수술 문합술에 적용 가능한 스텐트의 임상적용 가능성을 평가하기 위한 다양한 동물모델을 개발하고 인체모사 3D 프린팅 팬텀을 개발하여 기술적 평가부터 안전성, 유효성 검증을 진행하였습니다.
양수근 교수 연구팀은 약물 코팅기술 및 약물의 역동학적 평가기술을 구축하고 있으며, 다양한 나노입자 혹은 고분자 기술기반 약물전달 시스템에 대한 다양한 연구를 수행하고 있습니다. 본 연구에서 최적의 약물선정과 스텐트 표면 코팅 그리고 그 특성분석등에 기여를 해주셨습니다.
박정훈 박사 연구팀(https://stentlab.weebly.com/)은 스텐트를 포함한 다양한 중재의료기기에 대한 연구를 진행하고 있습니다. 나노입자 응용 스텐트, 광역학 치료용 스텐트, 스텐트 기반 비가역적 전기천공술 및 고주파 치료기술에 대한 활발한 연구를 수행하고 있으며, 다기능성 스텐트 개발을 통해 비혈관 협착질환의 국소치료 기술을 연구하고 있습니다. 본 연구에서는 세가지 종류의 생분해성 폴리머를 합성하여 적정 기간의 생분해 기간을 갖는 생분해성 튜브형 스텐트를 개발하였으며, 체내, 체외실험을 통한 특성분석을 진행하였습니다.
3. 연구 활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람
국내 최고 의료기관인 서울아산병원에서 임상 미 충족 수요 기반 다양한 중재의료기기에 대한 활발한 연구를 하고 있습니다. 임상 현장에서 파생된 다양한 문제점을 접하고 이를 해결하기 위한 다 학제 융합연구팀을 구성하여 해결해 나가는 과정에서 큰 보람과 자부심을 느낍니다. 상대적으로 중재의료기기 분야는 개발된 의료기기가 환자에 적용된 경우가 많고, 실제로 임상현장에서 치료 성적에 많은 향상에 기여를 하고 있습니다. 다양한 분야에서 구축된 기반기술을 중재의료기기에 적용하여 인체에 안전하고 효율적으로 전달할 수 있는 기술을 개발하고, 이를 기반으로 다양한 임상 적응증 발굴 및 임상 적용 가능성 평가를 통해 치료 성적을 향상시켜 환자들의 삶의 질을 증대시킬 수 있는 연구를 할 수 있는 의과학자가 되고자 합니다.
4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?
중재의료기기 분야는 오랜 기간 연구가 지속되고 있는 분야이고 기반 기술이 잘 구축되어 있습니다. 특히, 비혈관 스텐트 분야는 국내 유관 업체들이 해외 수출을 활발히 진행하고 있으며, 활발한 연구도 진행되고 있습니다. 과거에 스텐트는 단순히 좁아진 협착부를 기계적으로 넓혀주는 역할을 하는 대표적인 중재의료기기였으나, 현재는 스텐트를 응용한 다양한 적응증들이 개발되고 있습니다. 비만치료를 위한 스텐트, 인접 장기간에 인공적인 통로를 만들기 위해 개발되는 스텐트, 밸브가 부착된 스텐트등도 개발이 되었습니다. 또한 스텐트 표면처리기술 혹은 코팅기술의 발전으로 다양한 나노입자, 약물들을 효과적으로 전달할 수 있는 기술들이 개발되고 있습니다. 최근에는 이관 및 외이도에 적용할 수 있는 스텐트 등 새로운 적응증도 활발히 발굴되고 있습니다. 연구 분야가 점점 확대되고 있고, 스텐트 기반기술을 응용하여 많은 연구를 해볼 수 있는 장점이 있는 분야입니다.
5. 연구 활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?
최근에는 전기전자기술을 적용한 스텐트 연구에 관심을 갖고 진행하고 있습니다. 국소 열 치료를 위한 고주파 소작술과 비열치료 기술인 비가역적 전기천공술은 전통적으로 고형성 장기에 적용이 되어 왔으나, 비혈관 악성협착질환의 국소 치료에 적용하면 기존의 국소 치료기술들의 한계점들을 극복할 수 있으리라 생각됩니다. 아직 기초연구단계에 있지만 기반기술을 구축하고 임상적용 가능성을 검증하여 비혈관 악성협착질환의 새로운 치료전략을 구축하고자 합니다.
6. 다른 하시고 싶은 이야기들.....
먼저 본 연구를 추진할 수 있는 기반을 만들어 주신 비혈관 스텐트 분야의 세계 최고 권위자이자 저의 멘토이신 송호영교수님께 감사드립니다. 2019년 8월에 정년퇴직을 하시고 제가 그 연구기반을 계승하여 현재 서울아산병원 의공학연구소 스텐트 중개의학 연구실(https://stentlab.weebly.com/)에서 연구책임자로 활발한 연구를 진행하고 있습니다. 또한, 본 연구의 핵심기술에 도움을 주신 김송철교수님과 양수근교수님께 감사의 인사를 드립니다. 본 실험에 헌신적으로 참여해 주신 강전민연구원에게 특히 감사의 인사를 드립니다. 그리고 박지은 연구원과 박예종교수님께도 감사의 인사를 드립니다. 이 밖에도 언급하지 못한 많은 분들께도 감사의 말씀을 드립니다.
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