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콜로라도 주립대학(Colorado State University)의 연구진은 혈액에 매우 반발하는 ldquo;슈퍼헤모포빅(superhemophobic) rdquo; 티타늄 표면을 만드는데 성공했다. 이 재료는 신체 거부 반응의 위험을 매우 낮춘 외과용 임플란트를 만드는데 크게 기여할 것이다. 스텐트(stent), 카테터(catheter), 튜브와 같은 의료용 임플란트는 혈액 응고와 감염의 위험을 가지고 있다. 이번 연구진은 티타늄과 혈액 간의 완벽한 장벽 역할을 하는 화학적으로 변형된 표면을 성장시켰다. 이 티타늄 표면은 매우 낮은 수준의 혈소판 접착력을 가지고 있고, 이것은 혈액 응고와 이물질 거부를 발생시키는 생물학적 프로세스를 억제한다. 생의학자들이 혈액에 친화적인 물질을 사용하기 때문에 혈액에 반발하는 물질은 직관에 어긋나는 것처럼 보일 수 있다. 이번 연구진은 혈액과 양립할 수 있는 물질을 만들려고 노력했다. 이 연구의 핵심은 표면이 혈액과 매우 반발하게 만들어서 이물질이 존재하지 않게 하는 것이다. 이물질과 혈액의 바람직하지 않는 상호작용은 의학 연구에서 진행 중인 과제이다. 스텐트는 시간이 지남에 따라 응고, 장애물 등이 형성될 수 있고, 이것은 심장 발작 또는 색전증(embolism)을 유발할 수 있다. 환자들은 종종 평생 동안 혈액 희석제를 사용해야 한다. 혈액 응고가 발생하는 이유는 혈액 속의 세포가 이동해서 부착되기 때문이다. 일반적으로, 혈액은 혈관을 통해 흐른다. 혈액이 표면에 거의 닿지 않는다면, 응고될 확률은 거의 없다. 이번에 이것이 가능하다는 것을 증명했다. 이번 연구진은 서로 다른 조직과 화학적 특성을 가진 티타늄 표면의 변화를 분석했고, 혈소판 접착 정도와 활성화 정도를 비교했다. 플루오르화된 나노튜브는 최고의 표면 보호를 제공했고, 후속 실험이 진행 중에 있다. 인체에 삽입되는 의료용 기기들은 몇 년 후에는 교체가 필요하다. 교체 시에 수술 등과 같은 다양한 외과적 시술이 필요하기 때문에, 환자에게는 이중적인 고통을 줄 수 있다. 이런 의료 기기의 교체는 대부분 표면에 부착된 혈액으로 인한 응고 및 감염 때문인데, 이번 연구는 이런 문제를 해결할 실마리를 제시하고 있다. 향후에 다른 응고 요인도 조사하고, 실제로 의료용 기기에 접목될 수 있기를 기대해 본다. 이 연구결과는 저널 Advanced Healthcare Materials에 ldquo;Hemocompatibility of Superhemophobic Titania Surfaces rdquo; 라는 제목으로 게재되었다(DOI: 10.1002/adhm.201600717). |
