투석 액을 대양으로 사용하는 기존의 투석치료에서는, 전력과 물, 교통수단 등의 life line이 중단된 응급상황 시에는 곤란하였다. 이번의 연구에서는 나노파이버의 높은 비표면적과 제올라이트의 요독소 흡착성능의 두 가지 기능을 포함시킨 것으로, 혈중 요독소를 제거할 수 있는 나노파이버 mesh 개발에 성공하게 된 것이다.
개발한 것은 손목시계 형 카트리지에 부착 가능한 mesh 상 재료로, 제올라이트를 함유한 생체적합성 고분자 나노파이버로 된 부직포이다. 사용한 제올라이트는 요독소를 선택적으로 흡착할 수 있는 성질과 세공을 갖고 있어, 1시간에 사람 체내에 축적하는 creatine 량(약 50mg)을 이번에 개발한 나노파이버 25g 으로 제거하는데 성공하였다. 제올라이트의 종류를 변화시켜 나노파이버를 제막함으로써 다양한 종류의 요독소 제거가 가능하게 되었다.
일본 국내의 만성 신부전증환자는 50만 명을 넘어, 연간 약 2조엔 규모의 의료비가 지불된다. 그리고 대부분의 환자는 혈액투석을 시작으로 하는 혈액 세정법으로 수명연장과 사회복귀하고 있는 실정이다. Life line과 치료환경이 중단될 경우 이것이 복구하기까지의 시간에 신부전증 환자의 급성 요독증을 응급 처치적으로 예방하기 위해서는 체내로부터 요소 및 creatine과 물을 빠르게 제거하지 않으면 안 된다. 현재의 혈액 세정법은 인프라가 정비된 의료용 설비가 필요하다. 이러한 상황 중에 실제 2011년 동일본 대지진 때에는 life line 중단에 의해 투석치료를 행하기가 어려웠던 환자를 내륙이나 수도권 인근의 피난시설로의 수송 여지가 없었다.
이번에는 특히 재해 시의 관점에서 연구를 진행하였으나, 향후에는 연간 12% 비율이나 되는 투석환자가 증가하고 있는 발전도상국 등의 인프라가 미비한 지역에서의 사용도 고려하고 있다. 인프라가 미 정비된 지역에 사는 대부분의 환자는 아직 치료를 받고 있지 못하고 있다. 또 이번에 요독소의 하나인 creatine을 타깃으로 한 실험을 행하였으나, 향후에는 다른 요독소와 과잉 수분의 제거를 포함, 요독소를 종합적으롸 제거할 수 있는 인프라가 미정비 된 지역용 장치개발을 진행할 예정이다.
본 연구 성과는 화학잡지 “Biomaterials Science”에 게재할 예정이고, “Chemistry World”에는 2014년 2월 19일 18시(일본시간)에 공개되었다.
출처 : http://www.nims.go.jp (2014.02.19)
- 손성군 통섭섬유 연구소
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