KNU 경북대학교 공과대학

심혈관 의료기기, 최첨단 물옷을 입다?!

경북대 고분자공학과 이동윤 교수팀은 전북대 유승화 교수팀, 한국생산기술연구원 최동윤 박사팀과 공동 연구를 통하여 전 공정을 수용액 기반으로 하며, 생분해성 천연고분자인 키토산 유도체 단일소재 코팅층으로 고성능 다기능성 (항균, 항혈전, 저마찰) 표면을 갖는 혈관내 카테터 코팅 기술을 개발하였다.

현재 카테터 다기능화 기술은 기능성을 부여하기 위해 항생제, 은이온, 헤파린 등과 같은 제재들을 각각 코팅층에 첨가하여 실현하고 있지만 첨가 제재들의 용출 및 지속성에 문제가 있고 잔류유기용매로 인하여 카테터 시술환자의 안전에 잠재적 위험이 있는 단점을 가지고 있다.

이에 공동연구팀은 표면에너지가 낮은 고분자 표면을 효과적으로 처리하기 위해 수계기반 전자빔 그래프트 중합법을 사용하여 초친수성 다공성 O-CMC 코팅층을 제작하는데 성공하였다. 나아가, 공동연구팀이 개발한 코팅방식을 인체 삽입 의료용 튜브인 카테터(길이 1m)에 적용하여 인공 모사혈관 테스트를 수행한 결과, 우수한 전달력 특성을 검증함으로써 현재 시술에 사용되는 카테터로의 적용 가능성을 확인하였다. 이번 연구를 통해, 모든 종류의 고분자 표면처리가 가능한 전자빔 그래프트 중합법을 딥코팅법과 함께 기능성 코팅으로 활용하면 카테터뿐만 아니라 혈관 필터, 혈관 이식편, 페이스 메이커, 소프트 로봇 등과 같은 다양한 첨단 의료기기들에 적용 가능할 것으로 기대된다.

이동윤 교수는 “최근 의료용 기구인 카테터를 이용한 치료법이 확대되고 있는 가운데 이번 연구는 간단한 기능성 코팅을 통하여 카테터가 가지고 있는 다양한 문제점들을 해결할 수 있는 기술로, 관련분야 원천기술 확보의 측면에서 큰 의미를 가지고 있다.”라고 밝혔다. 이번 연구의 성과는 저널인용지표(JCR) 상위 2.45%의 화학공학 분야 국제학술지 ‘케미컬 엔지니어링 저널 (Chemical Engineering Journal, IF 13.273)’에 2022년 1월 7일 온라인 게재되었다.