포항공대 연구팀, 수축 기능 갖춘 인공 심장 근육 패치 개발

국내 연구진이 심장처럼 펄떡펄떡 뛰는 기능을 지닌 인공 심장 근육 패치를 개발해 심근경색 환자의 심장 기능을 살릴 가능성을 제시했다.

포항공대(포스텍) 기계공학과 김동성 교수·통합과정 엄성수 씨, IT융합공학과·기계공학과 장진아 교수 연구팀은 얇은 두께의 이종 나노섬유 매트를 이용해 인공 심장 근육 패치를 개발했다고 24일 밝혔다.

나노섬유 매트는 머리카락 두께의 10분의 1 크기인 10마이크로미터(㎛) 두께의 얇은 천이다.

영양분이나 산소만 통과시켜 심장 심근세포가 매트 밖으로 빠져나가지 못하게 해 정렬된 심장 근육 패치를 만들 수 있다.

연구팀은 나노섬유 매트를 입체적으로 쌓아 심근의 3차원 구조를 재현했다.

인간유도 만능줄기세포로부터 분화된 심근세포를 정렬시켜 배양한 뒤 이를 3차원으로 쌓아 올려 펄떡이는 수축 기능을 모사할 수 있음을 확인했다.

연구팀은 이 결과가 심근세포가 배열되는 나노섬유 매트 중심부를 아주 얇은 두께로 유지하면서도 주변부의 기계적 안정성을 확보해 입체적인 심장 근육 패치를 개발한 최초의 성과라고 밝혔다.

이번 연구는 재료과학·복합소재 분야 국제학술지인 ‘복합재료 파트 B 엔지니어링’에 온라인으로 실렸다.

김동성 교수는 “이 기술은 앞으로 심장 질환이 일어나는 원인을 연구하는 인공 심장 질병 모델을 구축하거나 급성 심근경색으로 손상된 심장을 재생하는 데 활용할 수 있을 것”이라고 말했다.

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