1. 서론: 혈관 손상 예방을 위한 혁신적 기술
약물 투여 중 발생할 수 있는 혈관 손상과 염증 문제를 최소화할 수 있는 정맥 주사 바늘이 개발되었습니다. 이번에 개발된 주사바늘은 체온에 따라 유연해지는 특성을 이용하여 주사 삽입 부위에서 자유롭게 움직이고, 그로 인해 발생할 수 있는 혈관 벽 손상을 방지하는 것으로 기대를 모으고 있습니다.
KAIST(한국과학기술원)와 정재웅 전기 및 전자공학부 교수팀, 정원일 의과학대학원 교수팀의 공동 연구에 의해 개발된 이 기술은 기존 주사바늘의 한계를 뛰어넘는 혁신적인 발전을 보여줍니다. 이 주사바늘은 체내에서 딱딱한 상태에서 부드러운 상태로 변하며, 생체조직 친화력을 높이고 재사용을 방지하는 특성을 지니고 있습니다.
2. 기술적 혁신: 가변 강성 주사바늘
이 혁신적인 주사바늘의 핵심 기술은 액체 금속인 갈륨을 이용하여 주사바늘을 제작하고, 이를 폴리머로 코팅하여 가변 강성 정맥 주사바늘을 만드는 것입니다. 이 주사바늘은 체온에 의해 부드럽게 변형되어 혈관의 움직임에 따라 자유롭게 변형됩니다. 이를 통해 주사바늘이 체내에 삽입되어 있는 동안 혈관과 주변 조직에 대한 손상 위험을 최소화할 수 있습니다.
연구팀에 따르면, 주사바늘은 체내 삽입 후 약 1분 정도 지나면 부드러워져 혈관의 움직임에 맞춰 자연스럽게 변형되며, 그로 인해 혈관 벽 손상을 최소화할 수 있습니다. 또한, 사용이 완료된 후에는 상온에서 다시 굳지 않고 부드러운 상태를 유지하여 재사용이 불가능합니다. 이 특성 덕분에, 의료 현장에서 발생할 수 있는 바늘 찔림 사고나 비윤리적인 주사바늘 재사용 문제를 원천적으로 차단할 수 있습니다.
3. 의료 현장에서의 중요성: 안전성과 재사용 방지
기존의 주사바늘은 금속이나 플라스틱 등 딱딱한 재료로 만들어져 부드러운 생체조직에 손상을 줄 수 있습니다. 또한, 이들 바늘은 비윤리적인 재사용을 유발할 수 있어 혈액 매개 질환의 감염 위험을 초래할 수 있습니다. 그러나 개발된 주사바늘은 체내에서 유연하게 변형되기 때문에 혈관에 미치는 영향을 최소화하며, 사용 후 재사용이 불가능하여 감염 위험을 근본적으로 차단할 수 있습니다.
또한, 이 주사바늘에는 온도 센서가 내장되어 있어 환자의 심부체온을 모니터링하거나 잘못된 주사바늘 위치로 인한 약물 누수를 감지할 수 있습니다. 이 기능은 의료진이 주사바늘을 삽입할 때 더 높은 정확도와 안전성을 제공할 수 있도록 도와줍니다.
4. 연구의 의의와 향후 전망
정재웅 교수는 “이번에 개발된 가변 강성 정맥 주사바늘은 기존의 딱딱한 주사바늘로 인한 문제들을 해결하고, 환자와 의료진 모두의 안전을 보장하며, 주사바늘 재사용으로 인한 감염 문제를 해결할 수 있다는 점에서 큰 가치를 지닌다”고 전했습니다.
이 연구는 국제 학술지인 ‘네이처 바이오메디컬 엔지니어링(Nature Biomedical Engineering)’에 2023년 10월 게재되어, 의료 기술 분야에서 큰 관심을 받고 있습니다. 이 기술이 실제 의료 현장에서 상용화될 경우, 정맥 주사와 관련된 많은 문제들이 해결될 것으로 기대됩니다.
5. 결론: 의료의 혁신을 이끌다
이번 연구를 통해 개발된 가변 강성 주사바늘은 기존 주사바늘의 단점을 극복하고, 의료 안전성과 환자 보호를 강화하는 데 중요한 기술적 진전을 이루었습니다. 이 혁신적인 기술은 미래 의료에서 중요한 역할을 하며, 환자들에게 더 안전하고 효율적인 치료를 제공할 것입니다.