1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드

최근 생체재료 및 의료기기 분야에서는 자극 반응형 스마트 소재(예: 온도, 빛, 자기장), 생분해성 소재, 정밀 제어형 약물 방출 기술, 그리고 다기능 통합 플랫폼이 핵심 연구 트렌드로 부상하고 있습니다. 이는 기존 기술의 한계를 극복하고, 보다 다각적이고 효과적인 치료를 구현하기 위한 방향들을 제시하고 있습니다.

본 연구는 치료(therapy)와 조직 재생(regeneration)을 동시에 실현하는 차세대 theragenerative 바이오소재 개발에 대한 연구이며, 외부 자기장을 이용해 약물 방출을 정밀하게 제어할 수 있는 생분해성 요관 스텐트(JANUS)를 제시하였습니다. JANUS는 마그네슘 기반의 생분해성 금속에 양면성 열반응성 고분자 코팅을 적용하여, 한쪽에서는 약물(시롤리무스) 방출을 통한 평활근세포 억제 및 항균 효과를, 다른 한쪽에서는 마그네슘 이온을 통한 상피세포 재생을 유도하는 이중 기능을 수행합니다. 이런 특징을 가지는 JANUS라는 theragenerative 플랫폼은 단순히 병변을 억제하는 데 그치지 않고 손상된 조직의 구조적·기능적 회복까지 가능하게 하여, 비뇨기과뿐 아니라 식도, 혈관, 담도 등 다양한 협착성 질환으로 적용 범위를 넓힐 수 있는 잠재력을 지니고 있습니다. 향후에는 이 플랫폼의 체내 안전성과 약물 방출 정밀도를 더욱 최적화하여 임상적 적용 가능성을 높이고, 환자 맞춤형 정밀의료와 융합된 고도화된 스마트 의료기기로 발전해 나갈 것으로 기대됩니다.

2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁드립니다.

본 연구는 한양대학교 신소재공학과의 정현도 교수님 연구실 (http://bmdl.hanyang.ac.kr/)과 서울아산병원 융합의학과 박정훈 교수님 연구실(https://stentlab.weebly.com/)의 협업으로 진행되었습니다.

제가 속해 있는 BMDL에서는 자연으로부터 영감을 받은 신소재들과 혁신적인 생체재료들을 개발하는 연구를 진행하고 있습니다. 또한, 현존하는 생체재료에 새로운 기능들을 부여함으로써 하나의 기능만을 가지는 생체재료가 아닌 다기능성 소재를 개발하여 다양한 질병의 치료에 적용하는 연구도 진행하고 있습니다. 현재는 여러 연구 기관과의 협업을 통해서 마이크로 니들, 스텐트 등의 상용화된 의료 기기에 여러 자연 유래 물질 또는 나노 입자 등을 적용하여 기능성과 생체 적합성을 향상시키는 목적의 연구들을 진행하고 있습니다. 본 연구에서는 JANUS 제조를 위한 코팅물질 및 코팅 최적화와 JANUS의 기계적 물성, 분해능, 세포적합성과 항균효과 분석을 수행하였습니다.

서울아산병원 융합의학과 박정훈 교수님의 연구실인 스텐트중개의학연구실(STRA Med Lab.)은 서울아산병원에 소속되어 있으며, 스텐트를 포함한 중재 의료기기에 대한 임상적 미충족 수요를 바탕으로 의료용 생체재료 및 다기능성 스텐트 개발에 중점을 두고 있습니다. 특히, 의료기기 개발에 그치지 않고 소동물부터 대동물에 이르기까지 다양한 동물 모델을 활용한 비임상시험도 활발히 수행하고 있습니다. 본 연구에서는 요도 협착 치료를 위해 개발된 ‘JANUS’를 소동물 모델인 랫드에 적용하였으며, MRI, CT 및 조직학적 분석을 포함한 결과 분석을 수행하였습니다.

3. 연구 활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람

연구활동을 하면서 보람을 느꼈던 순간으로는 많은 경험과 실패를 거듭하면서 쌓인 지식과 스킬을 통해 제 자신이 성장한 것을 느꼈을 때였습니다. 처음에는 어렵게 해결했던 문제가 쉬워지고, 힘들어했던 실험들이 결국은 일상적으로 느껴지는 순간마다 조금씩 더 나은 연구원이 되어가고 있다는 생각에 보람을 느꼈고, 그 순간들이 쌓여 이번 논문 게재까지 올 수 있었습니다.

4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?

생체재료 및 의료기기 분야는 단순한 기술 개발을 넘어, 실제 환자의 삶을 개선할 수 있는 기술을 만들어내는 매우 의미 있는 분야라고 생각합니다. 연구 과정에서는 수많은 시행착오와 예상치 못한 변수들에 직면하지만, 그만큼 결과가 주는 보람도 큽니다. 자신을 믿고 본인의 분야에 대한 탐구와 호기심으로 꾸준히 공부하며 여러 연구자들과 교류하고 도움을 주고받으면 자신도 모르는 사이에 훌륭한 연구자가 되어 있을 것이라 생각합니다.

5. 연구 활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?

이번 연구를 통해 개발한 theragenerative treatment 플랫폼을 통해 다양한 질병에 적용하며, 여기서 그치는 것이 아니라 더 다양한 생체재료에 관한 공부와 연구를 이어나가 이후 임상을 통해 실제 환자들에게도 사용이 되기까지 플랫폼을 발전시켜 나아가고 싶습니다.

6. 다른 하시고 싶은 이야기들.....

석사과정 동안 부족한 저를 이끌어 올바른 연구를 할 수 있게 지도해 주신 정현도 교수님께 감사드립니다. 본 연구를 함께한 공동교신저자 울산대학교 의과대학의 박정훈 교수님, 논문의 공동 저자인 박유빈 연구원과 한국생산기술연구소의 이현 박사님께 감사드립니다. 함께 실험실 생활을 하며 도와주고 응원해준 BMDL 멤버들에게도 감사를 전하고 싶습니다.

마지막으로 곁에서 믿어주고 묵묵히 응원해주는 가족들에게 항상 감사하고 사랑하는 마음을 전합니다.