체온에 의해 부드러워지는 가변 강성 정맥 주삿바늘 [KAIST 제공. 재판매 및 DB 금지]

한국과학기술원(KAIST)은 전기및전자공학부 정재웅 교수 연구팀과 의과학대학원 정원일 교수팀이 체내에서 부드럽게 변하는 가변 강성 정맥 주삿바늘을 공동 개발했다고 13일 밝혔다. 이번 연구에는 KAIST 전기및전자공학부 카렌-크리스티안 아그노 박사과정 연구원과 의과학대학원 양경모 박사도 공동 제1 저자로 참여했다.

개발된 주삿바늘은 체온에서 유연해지는 특성이 있어 혈관과 조직 손상이나 염증을 최소화할 수 있다. 또 사용 후 찔림 사고나 주사기 재사용에 따른 혈액 매개 질환 감염도 예방할 수 있을 것으로 기대된다.

연구팀은 액체금속의 일종인 ‘갈륨’(Gallium)을 이용해 주삿바늘 구조를 만들고 이를 생체적합성 폴리머로 코팅해 가변 강성 정맥 주삿바늘을 제작했다. 주삿바늘은 체내에 삽입된 후 갈륨이 액체화하면서 주변 조직과 같이 부드러운 상태로 변해 혈관 손상 없이 안정적으로 약물을 전달할 수 있다.

한 번 사용한 주삿바늘은 갈륨의 과냉각 현상으로 상온에서도 부드러운 상태를 유지해 바늘 찔림 사고나 재사용 문제를 원천적으로 방지할 수 있다.

연구팀이 실험 쥐를 대상으로 실험한 결과, 딱딱한 상용 금속 바늘이나 플라스틱 카테터에 비해 훨씬 낮은 염증 반응을 보여 우수한 생체적합성을 확인했다. 또 상용 주삿바늘과 같이 안정적으로 약물을 전달했다.

연구팀은 이 주삿바늘에 박막형 온도 센서를 탑재해 환자의 심부체온도 실시간 모니터링할 수 있게 했다. 혈관이 아닌 잘못된 주삿바늘 위치로 인한 다른 조직으로의 약물 누수 감지도 가능하다.

이 같은 연구 결과는 국제 학술지 ‘네이처 바이오메디컬 엔지니어링’ 지난달 30일 자에 게재됐다.

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