수술 없이 가슴에 붙이는 것만으로 심장 박동을 조절하는 '스티커형 심장박동기'가 개발됐다.
미국 매사추세츠공과대학교(MIT) 연구팀은 서던캘리포니아대학교(USC) 등과 공동으로 초음파를 이용해 심장 박동을 조절하는 비침습적 심장박동기를 개발했다고 2일(현지시간) 국제학술지 '네이처 바이오메디컬 엔지니어링'에 발표했다.
이 장치는 우표 크기의 작은 스티커 형태로, 가슴에 부착하면 스티커의 변환기가 초음파를 발생시켜 심장을 자극한다.
연구팀은 유전공학 기술을 이용해 심장 세포가 초음파에 더 민감하게 반응하도록 설계했다. 초음파가 특정 이온 통로를 열어 칼슘을 유입시키면, 이 신호가 심장 세포의 수축과 박동을 유도하는 원리다.
연구팀은 환자가 백신처럼 한 번의 주사로 심장 세포의 초음파 민감도를 높이는 유전자 치료를 받은 뒤, 이 스티커를 사용하는 방식을 구상하고 있다. 이러한 유전자 치료법은 이미 다른 질병 치료를 위해 미국 식품의약국(FDA)의 승인을 받은 바 있다.
실험실에서 유전적으로 조작된 인간 심장 세포에 초음파를 가하자, 세포가 초음파 주파수에 맞춰 규칙적으로 수축하는 것이 확인됐다. 쥐를 대상으로 한 동물실험에서도 부정맥을 교정하고 정상적인 심장 박동을 회복시키는 데 성공했다.
현재 통용되는 심장박동기는 외과 수술을 통해 가슴에 기기를 삽입해야 해 감염 등 위험 부담이 있었다. 연구팀은 이번에 개발한 기술이 기존 수술 방식의 대안이 될 수 있을 것으로 기대했다.
연구를 이끈 MIT의 쉬안허 자오 교수는 "몸에 스티커를 붙여 장기적으로 신체 내부를 영상으로 관찰하고, 치료 목적의 자극까지 주는 것이 가능해질 것"이라고 밝혔다.