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3D 프린터 이용 불규칙한 형태의 ‘혈관 삽입 스텐트’ 구조 개발

최종수정 2018.09.18 11:49 기사입력 2018.09.18 11:49

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3D 프린터 이용 불규칙한 형태의 ‘혈관 삽입 스텐트’ 구조 개발


[아시아경제 호남취재본부 김춘수 기자] GIST(지스트, 총장 문승현) 기계공학부 이용구 교수 연구팀이 키리가미(kirigami) 구조와 형상기억고분자(Shape memory polymer)를 이용해 기존의 분지형 스텐트에서 발생하는 삽입 문제를 해결하는 데 성공했다.

기존의 니티놀(Nitinol)과 같은 형상기억합금(Shape memory polymer) 와이어로 제작된 분지형 스텐트는 혈관에 삽입 시 튀어나온 부분으로 인한 어려움이 있어 연구팀에서는 이러한 문제점을 해결하는 동시에 수동으로 확장시켜야 했던 방식에서 특정 외부 자극 때문에 스스로 확장할 수 있는 분지형 스텐트를 제작하는 방법을 모색했다.

연구에 사용된 키리가미 구조는 평면으로부터 입체형상을 표현할 수 있는 특징이 있어 다양한 공학 분야에 적용되고 있다. 연구팀은 이러한 키리가미 구조를 적용함으로써 처음에는 일자 형태로 삽입된 후 시간이 지남에 따라 각각의 혈관으로 갈라지면서 확장, 변형돼 혈관에 삽입이 쉬운 스텐트를 설계할 수 있었다.
3D 프린터 이용 불규칙한 형태의 ‘혈관 삽입 스텐트’ 구조 개발


그뿐만 아니라 형상기억고분자로 제작된 3D 프린터용 필라멘트와 FDM 방식의 3D 프린터를 이용해 온도에 의해 형상이 변형될 수 있도록 했다.
그 결과 3D 프린터로 제작된 분지형 스텐트는 혈관 내 삽입 전, 삽입이 쉬운 일자 형태로 변형돼 적합한 위치로 삽입된 후, 온도 변화를 통해 분지 형상으로 확장되는 것을 확인했다.
이용구 교수

이용구 교수



이용구 교수는 “이번 연구 결과는 3D 프린터를 이용함으로써 불규칙한 형태의 혈관에 적합한 스텐트를 제조할 수 있었으며, 기존 분지형 스텐트 삽입과정의 문제점을 해결할 수 있었다”며 “추후 연구를 통해 생체적합성 재료를 적용한다면 실제 수술에도 적용할 수 있을 것으로 기대된다”고 말했다.

이번 연구는 이용구 교수(교신저자) 주도로 김태영 석사(제1저자)와 함께 정보통신기술진흥센터(IITP)와 GIST 연구원(GRI) 등의 지원을 받아 수행했다.

관련 논문은 네이처 자매지인 사이언티픽 리포츠(Scientific Reports) 지난 17일 자에 게재됐다.

호남취재본부 김춘수 기자 ks7664@hanmail.net

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