체내에서 분해...배터리 교체 필요 없는 '심장박동기' 등장
체내에서 분해...배터리 교체 필요 없는 '심장박동기' 등장
  • 김정은 기자
  • 승인 2021.08.09 13:20
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ⓒ 데일리포스트=이미지 출처/Pixabay
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[데일리포스트=김정은 기자] 인공심장박동기(페이스 메이커)는 일정한 리듬으로 심장 근육에 전기자극을 보내 인위적인 심장 수축을 발생시키는 의료 기기다. 

심장박동기를 영구적으로 삽입해야하는 사람도 있고 임시 보조 장치로 필요한 사람도 있다. 후자의 경우 일정 기간이 지나면 제거가 필요해 수술에 따른 위험이 동반된다. 

미국 연구팀이 일정 기간 작동한 후, 자연 분해로 체내에 흡수되는 심장박동기를 개발했다. 이번 연구는 국제학술지 '네이처 바이오테크놀로지(Nature Biotechnology)'에 게재됐다. 

ⓒ 데일리포스트=이미지 출처/Nature Biotechnology

1958년에 스웨덴 루네 엘름크비스트가 개발한 심장박동기가 처음으로 사람에게 삽인된 이후 수백만 명이 목숨을 구했다. 영국에서 진행된 조사에 따르면 2018년~2019년 사이에만 3만 2902명의 사람들이 새로운 심장박동기를 체내에 삽입했다. 

수술 직후 위험한 시기에만 사용해야 하는 환자를 위해 일정 기간 이후 탈착하는 형태의 심장박동기도 존재한다. 그러나 피부를 통해 연결된 도선(Lead) 감염이 일어나거나 외부 전원 및 제어 시스템이 실수로 빠질 수 있고, 장치를 분리할 때 심장 조직이 손상될 위험도 있다.

이에 미국 노스웨스턴 대학 존 A 로저스 교수 연구팀은 심장에 삽입해 일정 기간 작동하면 몸에 흡수되는 배터리가 필요 없는 심장박동기를 개발했다. 

연구팀이 개발한 심장박동기는 마그네슘·텅스텐·실리콘·폴리유산-글리콜산(PLGA) 등으로 이루어져 있다.  얇고 유연하며 무게는 불과 0.5g 정도다. 

심장박동기는 아래와 같이 테니스 라켓과 유사한 모양으로 외부 장치에서 무선으로 전력을 공급하는 구조다. 몸에 해를 끼치지 않고 화학 반응으로 시간이 지나면서 녹아 결국 몸에 흡수된다. 

ⓒ 데일리포스트=이미지 출처/Nature Biotechnology

연구팀은 동물(쥐와 개)과 기증된 사람 심장을 대상으로 테스를 진행하고 있다. 쥐의 경우 심장박동기는 삽입 후 4일간 작동하고 삽입 2주일 정도 후부터 용해되기 시작했다. 7주 후 쥐를 스캔한 결과 심장박동기는 전부 용해된 상태였다. 

장치의 작동 기간 및 용해 시작 시간은 부품 두께 조정 등을 통해 조절이 가능하다고 연구팀은 설명한다. 

로저스 박사는 "우리는 쥐와 개, 그리고 기증자로부터 제공된 사람의 심장에 장치를 테스트했지만, 아직 살아있는 사람에게 삽입하는 실험은 하지 않았다"며 개발한 심장박동기가 규제 과정을 통과하고 임상 시험 승인이 내려질 때까지 앞으로 몇 년이 걸릴 수 있다고 언급했다. 

영국 심장 재단(The British Heart Foundation:BHF) 의료 책임자이자 심장전문의인 닐레시 사마니(Nilesh Samani) 박사는 "혁신적인 개발이다. 심장 수술 후 심장 전기 전달에 일시적 문제가 발생하는 환자에게 유용할 수 있다. 안전성과 효과가 입증된다면 환자에게 불필요한 심장박동기 영구 삽입을 방지할 수 있다"고 기대감을 드러냈다. 



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