미국에서 개발된 3D 프린팅 기기가 혈압을 효과적으로 낮추는 데 도움을 줍니다.

고혈압은 미국에서 심혈관 질환의 주요 원인 중 하나로, 성인의 거의 절반에게 영향을 미칩니다. 이 환자들 중 약 10명 중 1명은 치료가 매우 어려운 난치성 고혈압을 앓고 있습니다.

최근 학술지 'Device'에 발표된 연구에서 펜실베이니아 주립대학교 연구진은 3D 프린팅 기술을 이용해 유연한 전자 부품과 전도성 하이드로겔 층을 결합한 '카로플렉스(CaroFlex)'라는 장치를 개발했다고 보고했습니다. 이 장치는 봉합사 없이 생체 조직에 직접 부착될 수 있습니다. 초기 동물 실험에서 이 장치는 혈압을 낮추는 데 도움을 주었으며, 기존 임플란트에서 흔히 나타나는 자극과 조직 손상을 현저히 줄여주었습니다.

연구팀에 따르면, 카로플렉스는 천연 생체 조직과 매우 유사한 유연성을 지닌 전도성 하이드로겔 소재로 만들어졌습니다. 또한, 특수 접착성 하이드로겔로 코팅되어 있어 외과적 봉합 없이 동맥 벽에 직접 부착될 수 있습니다.

전문가들은 약물 치료 효과가 없는 고혈압 환자의 혈압을 낮추는 데 도움을 주기 위해 카로플렉스(CaroFlex) 장치를 개발했습니다. 사진: 타오 저우.

공학 및 역학과 조교수이자 이번 연구의 주저자인 타오 저우는 기존의 임플란트는 종종 봉합사로 고정되는데, 이로 인해 시간이 지남에 따라 주변 조직이 손상될 수 있다고 말했습니다.

한편, 카로플렉스는 신체의 자연적인 압력 반사 시스템에 영향을 미쳐 혈압을 조절하는 신경 신호를 통해 작동합니다. 이 장치는 경동맥에 위치한 경동맥동 근처에 삽입되는데, 경동맥동에는 혈압을 감지하는 수많은 신경 말단이 있습니다. 이곳의 수용체는 심박수와 혈관 탄력성을 조절하기 위해 지속적으로 뇌에 신호를 보냅니다. 카로플렉스 장치는 저주파 전기 자극을 통해 이러한 수용체를 자극하여 혈압 상승에 대한 신체의 반응을 조절합니다.

타오 저우에 따르면, 현재 많은 환자들이 3~5가지 약물을 병용하고 있지만 고혈압이 여전히 낮아지지 않는다고 합니다. 이러한 경우, 카로플렉스와 같은 생체 전자 치료법은 약물 치료에 반응하지 않는 환자들에게 잠재적인 보조 치료법이 될 수 있습니다.

동물 실험에 앞서 연구팀은 실험실에서 CaroFlex 장치의 기계적 강도와 전기 전도성을 평가했습니다. 시험 결과, 하이드로겔 구조는 파손되기 전까지 원래 크기의 두 배까지 늘어날 수 있었으며, 접착층은 6개월 보관 후에도 안정적인 성능을 유지했습니다.

실험용 쥐에 CaroFlex를 이식했을 때, 혈압을 낮추는 데 상당한 효과가 나타났습니다. 테스트한 5가지 전기 자극 모드 중 4가지 모드에서 평균 혈압이 15% 이상 감소했습니다. 이식 후 2주가 지난 시점에서 주변 조직은 염증이나 뚜렷한 면역 반응의 징후를 거의 보이지 않았습니다.

연구진은 현재 CaroFlex를 최적화하는 작업을 진행 중이며, 이후 더 큰 동물에 대한 테스트와 향후 인체 대상 임상 시험을 진행할 예정입니다.

출처: https://khoahocdoisong.vn/thiet-bi-in-3d-giup-ha-huyet-ap-hieu-qua-tu-my-post2149100687.html