천연실크를 만들어내는 누에로 만든 심장판막이 금속이나 동물조직에 비해 내구성과 편의성이 높은 것으로 확인됐다.
세브란스병원 소아심장과 정세용 교수와 연세대 화공생명공학과 홍진기 교수 공동 연구팀은 누에의 천연 단백질 실크 피브로인(silk fibroin)의 인공 심장판막 제작 가능성을 확인했다고 신소재 분야 국제학술지(Advanced Functional Materials)에 발표했다.
현재 심장판막을 대체하는 인공판막의 소재는 금속이나 동물조직이다. 하지만 금속제는 혈전이 잘 발생해 항응고요법을 평생 받아야 한다.
동물조직 역시 판막기능이 떨어져 재수술 위험이 높아 신소재를 이용한 판막 개발에 요구돼 왔다.
연구팀이 이용한 실크 피브로인은 나방의 유충인 누에가 만들어내는 질긴 실을 구성하는 섬유 형태의 단백질이다. 무색‧무취로 인체에 무해하며 최근 의료분야에서 기능성 소재로 각광받고 있다.
연구팀은 실크 피브로인이 가진 엉킴 현상을 극대화해 내구성 등을 강화하자 천연 실크로 만든 판막 보다 강도와 탄성이 각각 13.8배, 10.1배 높았다.
심장 박동 테스트 결과, 수축기혈압 범위인 60-180mmHg를 넘는 압력에서도 판막 기능을 유지했다. 혈액 적합성 검사에서도 정상이거나 혈관계 질환을 앓는 환자에서 혈전 형성, 석회화 등 혈류를 방해할 만한 부작용은 발생하지 않았다.