한빛사 인터뷰
- 등록2023-05-25
- 조회1,699
1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드
눈은 신체기관 중에서 노화가 가장 빨리 나타나는 기관입니다. 녹내장은 황반변성과 백내장에 이어 3대 실명 질환 중 하나이며, 최근 고령 인구의 증가에 따른 안질환 환자가 크게 늘고 있습니다. 녹내장의 경우 안구 내의 방수가 충분히 배출되지 못하여 안압이 증가하고, 이로 인해 시신경이 손상되는 만성 질환입니다. 현재 녹내장 치료를 위해 다양한 종류의 방수 유출 장치들을 눈에 삽입하여 방수 배출 및 안압 하강을 유도하고 있습니다. 그러나, 실리콘 소재를 기반으로 제작된 튜브 장치들의 대다수는 직경을 상황에 따라 제어하기 어려워서 환자의 안압 변화에 따른 방수 배출량을 적절히 조절하지 못하고, 이로 인해 초기 저안압 등의 합병증을 일으키는 문제가 있습니다. 그 뿐만 아니라 실리콘 소재의 장치를 눈에 삽입 시 이물 면역반응 등으로 인해 배출구 주변의 과도한 섬유조직이 생성되며, 이로 인해 후기 고안압 등의 합병증을 유발하는 문제도 있습니다.
본 연구에서는 신촌 세브란스 안과병원 연구팀과 협력하여 임상현장에서 해결하기 어려운 미충족 의료수요(Unmet medical needs)를 파악하여 해결하고자 하였습니다. 특히, 환자 안압에 따른 튜브 장치의 직경 제어가 가능하도록 하여 기존의 녹내장 치료 연구들보다 근본적인 해결 방안을 제시하였습니다. 따라서 본 연구를 통해 안과에서 사용되는 레이저 의료기기에 의해 형상이 복원되는 소재를 개발하였고, 이를 방수 유출 튜브 장치 제작에 사용하여 안과 의사분들이 보다 손쉽게 이 장치를 사용할 수 있도록 고안하였습니다. 개발된 장치 삽입 후에 외부 레이저 에너지를 통해 환자의 안압 변화에 따른 튜브 직경 조절 및 단계적 안압 제어가 가능하여 환자의 재수술 부담을 줄여주는데 큰 의미를 가질 것으로 생각합니다. 또한, 배수 튜브 내부 표면에 플루오로유라실(항 섬유화 약물)이 담지 된 하이드로젤을 코팅하여 방수 배출 시 약물이 서방형으로 방출되도록 설계하여 배출구 주변의 과도한 섬유 조직 생성을 억제하였습니다. 결과적으로 후기 고안압을 예방할 수 있었습니다.
2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁드립니다.
본 연구는 연세대학교 의과대학 의학공학교실 성학준 교수님과 신촌 세브란스 안과병원 김찬윤 교수님의 공동 지도로 수행되었습니다. 성학준 교수님은 의공학 분야에서 다년간의 노하우를 기반으로 기초-임상 연계 중개연구를 활발히 수행해 오셨습니다. 특히 본 연구에서는 형상기억 고분자(Shape Memory Polymer, SMP)를 활용하여 미충족 의료수요를 해결하는데 주력하였으며, 또한 세포 유래 나노 소포체(Nano vesicle), 혈관네트워크 모사 칩, 3D printing 등의 다양한 기술을 활용하여 질병의 진단과 치료에 기여할 수 있는 폭넓은 융합연구를 진행하고 있습니다. 김찬윤 교수님은 녹내장 연구와 치료에 평생을 바쳐온 전문가입니다. 본 연구를 수행하는 동안 심도 있는 임상적 통찰력과 데이터를 제공해 주셨으며, 미충족 의료수요에 대한 근본적인 문제와 그 해결 방향을 제시해 주셔서 연구를 성공적으로 마무리할 수 있었습니다. 더불어, 연세대학교의 아시아 최대 규모 동물실험센터인 에비슨의생명연구센터를 활용하여 손쉽게 중대형 동물실험을 진행할 수 있었습니다.
3. 연구 활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람
저는 현재 다른 분야의 연구자들과 다양한 융합연구를 진행하고 있습니다. 이 과정에서 다양한 분야의 전문가들과 협업하며 상호간에 지식과 아이디어를 교류하고, 새로운 관점을 얻을 수 있었습니다. 이러한 다양한 협업과 팀워크를 통해 보다 나은 결과물을 얻을 수 있음을 깨닫았습니다. 함께 노력하고 의견을 나누며 연구를 진행하는 과정에서는 각자의 전문성을 존중하면서도 열린 마음으로 상호간의 아이디어를 통합하고 개선해 나갔습니다. 이러한 상호작용에서 때로는 제 분야에서의 어려움을 해결하는 실마리를 다른 분야에서 발견하며, 큰 성취감과 흥미를 느낄 수 있었습니다. 뿐만 아니라, 다양한 분야들을 접하며 제가 속한 분야의 한계를 넘어설 수 있는 경험도 종종할 수 있었습니다. 이를 통해 연구에 대한 열정과 동기부여를 더욱 강화할 수 있었습니다. 결국, 연구활동은 공동 작업으로 이루어진다면 연구의 품질을 향상시키고, 더 나은 결과물을 도출하며, 연구자로서의 성장과 성취감을 동시에 실감할 수 있다고 생각합니다.
4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?
의공학 분야는 의학적 원리를 기반으로 공학 기술을 적용하여 현대 의학의 미충족 의료수요를 해결하는 매력적인 분야라고 생각합니다. 또한 의학 분야와 공학 분야의 긴밀한 융합을 통해 인류가 보다 건강한 삶을 누릴 수 있도록 하는 것을 목표로 하고 있습니다. 이 분야는 기초와 임상 연구가 긴밀히 연결되어 있어서 중개 연구를 활발히 수행하는 분야입니다. 이러한 특성으로 인해 기초나 임상 연구를 독립적으로 수행하는 것보다 많은 이점을 갖고 있습니다. 예를 들어, 기존의 형상기억 고분자 연구들에 비해 높은 인용 지수(IF)를 갖는 저널에 게재될 수 있었던 이유 중 하나는, 중개연구를 통해 미충족 의료수요를 명확히 이해하고 해결할 수 있었기 때문이라 생각합니다. 이는 생체재료 관련 연구자들이 궁극적으로 나아가야 할 방향이라고도 생각합니다. 이 분야로 진학할 때 생소한 분야에 대한 어려움이 있을 수 있지만, 그만큼 많은 것을 배우고 경험할 수 있다고 생각합니다. 이로 인해 시야도 확장될 수 있을 것이라 생각합니다.
5. 연구 활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?
제 전공은 원래 생체재료 개발 분야였지만, 이번 연구를 통해 기초-임상 중개연구의 중요성을 많이 깨닫았습니다. 따라서 앞으로는 생체재료 개발 시 단순히 기초 연구로만 머무르지 않고, 많은 의사 선생님들과의 적극적인 협력을 통해 실제 환자들에게 직접적인 도움을 주는 연구를 수행하고자 합니다. 또한, 다양한 분야의 연구자들과 적극적인 융합 연구를 통해 시너지 효과를 극대화할 수 있는 연구를 진행하고자 합니다.
6. 다른 하시고 싶은 이야기들.....
저는 이 기회를 통해 저의 연구 여정을 지지해 주시고 격려해 주신 많은 분들께 감사의 말씀을 전하고 싶습니다. 먼저, 항상 올바른 가르침과 조언을 통해 저의 연구 역량을 향상시키는 데 도움을 주신 성학준 교수님과 김찬윤 교수님께 감사의 말씀을 드리고 싶습니다. 또한, 임상 진료 일정으로 바쁘신 가운데 열정적으로 공동 연구를 수행해 주신 최웅락 교수님께도 감사의 말씀을 전합니다. 뿐만 아니라, 의학공학교실의 모든 구성원들에게도 진심으로 감사의 말씀을 전하고 싶습니다. 마지막으로, 가족들의 정신적 지지와 믿음, 그리고 사랑 덕분에 연구를 훌륭하게 마무리 지을 수 있었던 것 같습니다.
함께 노력하며 의견을 나누고 실험을 수행하는데 도움을 주신 모든 분들께 감사의 인사를 전합니다.
#Biomedical Engineering
# Shape Memory Polymer
# Glaucoma
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