한빛사 인터뷰
1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드
심장 및 동맥계, 정맥계의 이상에 따른 질환인 순환기질환은 세계에서 주요 사망원인중 하나입니다. 이러한 순환기 질환의 치료에 필요한 인공혈관이식은 연간 60만건 이상이 실시되며, 대·중 구경(내경 6 mm이상)에 있어서는 고분자 재료를 이용한 인공 혈관에 의한 치료가 확립되어 있습니다. 그러나 관상동맥질환의 심폐우회 수술 등에 사용되는 소구경 인공혈관(내경 6mm 이하)에서는 조기혈전 형성 및 혈관 협착 등으로 인해 안정된 성과를 얻을 수 있는 인공혈관이 개발되지 않고 있습니다. 인공혈관 모델이 처음 개발된 이후로(Science, 1986;231(4736):397-400, C.B. Weinberg and E. Bell) 30년이 넘게 지났지만 아직도 소구경 혈관에 적용가능한 인공 혈관은 개발된 사례가 없습니다. 이러한 문제를 해결하기 위하여, 재생의료 및 조직공학적 접근법을 통한 소구경 인공 혈관을 개발하려는 노력이 계속되고 있지만 아직 만족할 만한 결과를 얻지 못했습니다.
이번 연구에서 저희는 이러한 한계점을 극복하기 위해서 기존의 많은 연구들이 시도했던 재료적인 관점뿐만 아니라, 혈류 흐름에 대한 역학적인 관점, 혈관 이식편의 표면처리에 관한 관점을 복합적으로 고려하여 세계 최초로 2mm 이하의 소구경 혈관에서 이식편을 이용한 혈관 문합을 성공하였습니다. 특히, 해당 결과는 대동물(돼지)에서의 안정적인 혈류를 보여줌으로써 저희가 제안한 혈관 이식편이 향후 소구경 혈관 이식편 개발을 위한 발판이 되리라 기대하고 있습니다.
본 연구를 통해 형상기억 고분자를 이용한 혈관 이식편을 개발함으로써 시술자의 숙련도에 의해 크게 좌우되는 소구경 혈관 문합에 있어 획기적인 도움이 될 것으로 전망하고 있습니다. 또한, 기존의 고식적인 튜브 형태에서 벗어나 입구와 출구의 크기가 다른 디퓨저(diffuser) 형태의 이식편을 개발하여 이식편 내의 혈류의 흐름을 원활하게 하고, 혈전 형성을 억제할 수 있는 산화질소를 방출하는 양쪽성 고분자(nitric oxide-releasing peptide amphiphile)를 이식편 표면에 코팅하여 조기혈전 형성 및 혈관 협착을 효과적으로 방지하였습니다. 이러한 연구 결과는 순환기 질환으로 고통을 겪고 있는 환자뿐만 아니라, 긴급상황에서 혈관문합이 필요한 응급환자들에게도 반가운 소식이 될 것으로 기대합니다.
2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁 드립니다.
이번 연구는 성학준 교수님께서 연구 책임자로 계시는 연세대학교 의과대학 재생의공학 연구실에서 진행하였습니다. 혈관 관련 연구를 20년 가까이 지속적으로 해오신 교수님을 필두로 20 여명의 연구교수/대학원생/연구원들이 형상기억 고분자, 세포-세포외 기질 상호작용, 혈관 네트워크, 생체모사 칩, 나노소포체(Nano-vesicle) 등의 다양한 분야의 연구에 매진하고 있습니다. 특히, 생체 재료, 분자생물학, 조직공학, 화학공학, 고분자화학, 임상의학, 컴퓨터 시뮬레이션 등 다양한 분야의 연구인력들이 포진해 있으며, 인접한 세브란스 병원과 협력하여, 실험실 수준의 연구에서 벗어나 실제 생활에 적용가능한 임상적 연구개발 및 실용화를 목표로 활발한 연구를 진행하고 있습니다. 뿐만 아니라, 많은 분과의 의사 선생님들과 직접 의사소통하며 연구를 진행할 수 있으며, 최신 연구장비를 손쉽게 이용할 수 있기 때문에 우수한 연구를 진행할 수 있는 최적의 환경을 갖추고 있습니다. 해당 연구실에서 연구를 진행하며 운 좋게 좋은 결과를 얻게 되어 개인적으로 큰 영광이었습니다.
좀 더 자세한 정보는 연구실 홈페이지를 통해 확인하실 수 있으며, 관심 있으신 연구자 및 학생분들은 연세대학교 재생의공학 연구실 홈페이지를 방문해주세요.
연세대학교 재생의공학 연구실 홈페이지: http://www.rmelab.com/
3. 연구활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람
해당 연구분야에서 하나의 가설을 세우고 이를 실험으로 증명하여 실생활에 적용가능한 결과를 얻는 것이 가장 큰 자부심과 보람이 아닐까 생각합니다. 특히, 많은 실패와 좌절에서도 포기하지 않고 끝내 결과를 얻게 되는 순간이 가장 보람된 순간 인 것 같습니다. 안되는 일을 시도하고 그 과정에서 해결책을 찾아 나가면서 처음 세웠던 가설을 증명하는 것이 연구 활동이기에 많은 실험이 실패하는 건 당연한 것이라 생각합니다. 수많은 실패 속에서도 포기하지 않고 끝까지 목표한 바를 이루고 여러 다른 분야의 연구자들과 협동 연구를 하고 결과에 대해 토론할 때 큰 즐거움을 느꼈습니다. 특히, 힘든 상황에서도 많은 격려와 응원해주신 동료 연구자 분들과 아낌없는 조언과 진심 어린 충고를 해주신 성학준 교수님께 감사드립니다.
4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?
의공학은 다양한 분야의 학문들이 융합되어 과학적 발견을 실생활에 적용하고자 하는 분야입니다. 따라서, 본인의 전공분야뿐만 아니라 많은 분야의 경험을 쌓을 수 있고, 다양한 분야로 확대가 가능합니다. 반면, 이러한 장점이 단점이 되어 독이 될 수도 있는 분야이기도 한 것 같습니다. 하지만 낯선 분야에 대한 두려움 없이 준비하고, 배워 나간다면 누구보다 앞서 나갈 수 있는 분야라고 생각합니다. 다양한 경험과 넓은 시야를 목표로 묵묵히 정진하셔서 좋은 결과 얻으시길 바라겠습니다.
5. 연구활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?
현재는 혈관과 관련된 연구를 계속 하고 있습니다. 또한 생체모사와 관련해 약물 테스트를 위한 동물모델을 대체할 수 있는 모델개발에 대해연구를 하고 있습니다. 다양한 분야의 경험을 토대로 지금까지 공부해왔던 분야를 종합할 수 있는 연구를 통해 다시 한번 좋은 결과를 내기위해 노력하고자 합니다.
6. 다른 하시고 싶은 이야기들.....
또 다른 하나의 마침표를 찍게 해주시고 새로운 시작을 위해 아낌없는 지도해주신 성학준 교수님께 감사의 인사를 드립니다.
그리고 항상 많은 수고를 해주고 있는 팀원들에게 감사의 인사를 드립니다.
해당 연구 결과가 있기까지 너무 많은 분들의 도움을 받아 직접 말씀드리진 못하지만 곁에서 응원해주시고 도와주신 많은 분들께 진심으로 감사의 인사를 전합니다.
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