박범준 경희대 교수팀, 혈관 협착 정도 실시간 감지 형광센서 개발
폴리다이아세틸렌 입자 제작 유체 흐름 따른 기계적 응력 변화 정량화
혈관 유사 환경서 기계적 압력 어떻게 작용하는지 형광현미경 이용 분석
연구팀 "심뇌혈관·신경 질환 예방·치료에 중요한 데이터 제공 기대"
혈관 내부 협착 정도를 실시간으로 감지할 수 있게 됐다.
박범준 경희대 교수(화학공학과) 연구팀이 혈관 내부 스트레스를 실시간으로 감지하는 형광센서를 개발했다고 밝혔다. 이번 연구 결과는 국제학술지 <Nature Coummunications> 7월호에 게재됐다.
심뇌혈관 질환은 매년 수백만 명의 생명을 앗아가는 치명적인 질병 중 하나다.
이 중 혈관 협착증은 동맥 내부에 플라크가 쌓여 발생하는데, 혈관 속 축적된 플라크로 좁아진 혈관 벽에 큰 압력이 가해진다. 이 압력은 플라크를 파열시키거나 떨어뜨려 뇌졸중과 같은 심각한 문제를 일으킨다.
심뇌혈관질환 예방을 위해 지금까지 혈관 내부 압력을 실시간으로 모니터링하기 위한 다양한 연구가 진행됐지만, 실제 혈관과 비슷한 환경에서 압력을 시각화하고 측정된 사례가 없었다.
연구팀은 공류 미세 유체 방법을 이용해 폴리다이아세틸렌(PDA) 입자를 제작했다. 이 입자는 외부 자극을 받으면 색이 변하고 빛을 내는데 연구팀은 이 특성을 이용해 혈관과 비슷한 환경에서 기계적 압력이 어떻게 작용하는지 형광 현미경을 이용해 분석했다. 유체 흐름에 따른 기계적 응력이 입자의 색 변화를 어떻게 일으키는지 측정했고, 그 결과를 정량화했다.
이번 연구는 특정 신체 부위의 문제를 모사해 기계적 스트레스를 효과적으로 측정하고, 시각화할 수 있어 인체 내 접근하기 어려운 다양한 부위에서 활용될 전망이다.
박범준 교수는 "이번 연구로 혈관 협착증과 같은 혈관 질환 연구에 새 길을 열었다"라면서 "앞으로 심뇌혈관 및 신경 질환 예방과 치료에 중요한 데이터를 제공할 것"이라고 의미를 설명했다.
연구팀은 입자 감도를 높여 다양한 환경에서 더 정확한 결과를 얻기 위한 추가 연구에 나설 계획이다.
