의대소식

주제 선정 이유

생체공학이 다루는 학문 분야는 병원에서 쉽게 볼 수 있는 각종 진단 및 치료 기기의 개발뿐 만 아니라 인공 심장, 인공 귀 등의 인공 장기에 대한 연구, 막대한 양의 환자 및 유전자에 대한 정보를 처리하는 생명 의료 정보 분야 등이다. 생체공학이 적용되는 분야는 거의 모든 임상 및 기초의학 분야이며, 이에 필요한 요소 기술은 거의 모든 공학 및 자연과학 분야를 포함하고 있는 아주 폭넓은 학문 분야이다.

휘터커(Whitaker)는 "공학자들이 오늘날 의료 문제를 해결하는데 큰 도움을 줄 수 있다고 생각한다"고 말 하였다. 현재 독립적 학문의 영역을 넘어서 융합적학문의 중요성과 필요성이 세계 중심국가들 사이에서 크게 부각 되고 있는 현실이다. 그러나 우리는 이런 세계적 추세에 한 발 물러서 있는 한국 의공학(Biomedical Engineering)에 대해 안타까움을 느꼈다.

우리는 글로벌 프론티어를 통해 유럽국가의 의공학을 전공하는 학과와 기업을 방문하고, 다학제적 지식, 아이디어와 비전의 습득을 발판으로 미래 한국 의공학을 세계의 주역으로 만들 인재가 되고자 했다. 이번 탐방 통해 의공학자로서의 주체성을 확립하고 다학제간 학문에 대한 시야를 넓혀, 멀리 그리고 넓게 바라보는 의공학자로서의 자질을 갖추기 위해 생체공학의 세계화라는 주제로 탐방을 하게 되었다.

탐방 내용

하이델베르크대(University of Heidelberg) 의과대학 심장외과와 한양대학교 생체공학과 NBT(Nano Biotechnology) 연구실의 공동연구를 계기로 해서 2008 노벨 생리의학상을 받은 세계적인 학교에 탐방을 할 수 있게 되었다. 하이델베르크 의과대학 심장외과에서는 세계적인 의공학 연구를 진행 중이었으며 나아가 스스로 수축 이완하는 인공 심장을 만드는 연구를 시작하고 있었다.

먼저 병원을 돌아다니면서 실제 의공학의 결과물인 인공심장, 인공혈관 등을 실제 이식 받은 환자들을 보고 직접 이야기를 해 볼 수 있었다. 이들을 보며 놀라웠던 것은 어느 한사람도 힘든 표정을 하지 않고 모두 밝은 표정을 하고 있었다는 것이다. 물론 아직은 외관상 불편함을 가지고 있다.

이외에도 더욱 축소되어 몸속에 완전히 넣는 인공심장도 있었다. 더 나아가 현재 하이델베르크대에선 동물을 이용한 실험을 통해 실제 사람의 심장과 동일한 크기, 세포, 움직임을 갖는 인공심장을 만들기 위한 연구를 하고 있었다. 우리는 이런 인공심장을 만들기 위한 과정들을 하나하나 살펴 볼 수 있었다. 그 기반은 세포지지체(Scaffold) 연구에서 시작되었다. 세포란 스스로 자라지 못한다. 우리가 살기 위해서는 집이 필요하듯 세포에게는 그들이 자랄 수 있는 환경이 필요하다. 이런 환경으로서 세포를 지지해 주는 것이 바로 세포지지체이다.

쥐의 심장을 가지고 실험을 하는 경우, 쥐 심장에서 혈액 세포를 모두 제거 하면 심장의 세포지지체만 남게 된다. 이 지지체에 세포를 배양하게 되면 원래 심장과 같은 크기, 기능을 갖는 인공심장을 만들게 되는 것이다. 또한 쥐보다 큰 양의 대 동맥에 인공혈관을 이식한 쥐에 대한 분석을 직접 지켜 볼 수 있었다. 심장을 절개한 뒤 인공혈관이 정상적으로 기능을 발휘하는지 확인하고 이식한 인공혈관의 사이즈, 판막의 기능, 혈류속도 등을 검사해 보는 시간을 가졌다.

최근 보도에 따르면 유럽 의료진이 환자의 몸에서 추출한 줄기세포로 인공 장기를 만들어 다시 환자에게 이식하는 데 처음으로 성공하였다고 한다. 이로 인해 줄기세포를 이용한 난치병 치료가 주목을 받고 있다. 스페인과 이탈리아, 영국 의료진으로 구성된 다국적 의료진은 올해 6월 결핵으로 기관지가 크게 손상된 30세 여성 클라우디아 카스티요(Claudia Castillo)에게 자신의 줄기세포로 만든 인공 기관지를 이식하는 데 성공했다. 영국 BBC방송 등은 카스티요가 수술 4개월이 지난 현재 계단을 오르는 등 정상적인 생활을 하고 있다고 보도했다. 이번 치료는 영국의 의학 학술지 ‘랜싯(Lancet)’ 인터넷판에 발표됐다. 이와 같이 이런 연구가 현실로 우리 곁으로 다가오고 있는 것이다.

한국 의공학의 세계화

이번 독일 하이델베르크 의과대학 탐방은 아직도 의사라는 직업을 선호하는 우리나라의 현실에서 우리는 세계적인 추세의 의공학을 공부하고 있다는 점에서 자부심을 느끼게 해 주었다. 독일을 돌아다니면서 우리의 어깨를 으쓱하게 했던 것은 우리가 의공학을 전공한다는 말에 모두들 부러움과 존경의 표현을 하였기 때문이다. 그만큼 유럽 미국 등 선진 국가에서는 의공학이 매우 발전되어 있으며 그에 대한 인식이 많이 다르다는 것을 느낄 수 있었다. 노벨생리의학상을 받기도 하는 세계적인 대학인 독일 하이델베르크 의과대학에서 직접 보고 실험하는 과정을 통해서 말이다. 또한 그들의 요청으로 우리 생체공학과 NBT 연구실(생체인공근육연구단)과 인공심장을 위한 공동 연구를 한다는 것에 자부심을 갖게 되었다. 이에 이번 탐방에 참가한 네 명의 팀원들은 의공학에 대해 비전을 얻을 수 있었으며 서로의 미래에 대한 목표를 갖게 되었다. 우리는 한양대학교의 생체공학과 더 나아가 한국의 의공학이 세계로 뻗어 나갈 수 있도록 노력하며 반드시 그 목표를 달성하여 한양대학교를 빛내는 훌륭한 인재가 될 것을 다짐하게 되었다.