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인공장기에 대해

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by

진호 이

on 7 December 2014

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Transcript of 인공장기에 대해

2. 인공 혈관
5. 인공 귀, 각막
인공 장기의 발전과정
3. 인공 심장
인공 장기의 시초
인공 장기
에 대해

인공 장기의 필요성
차승현 허유미 최태환 허승범 이진호
정리하며
4. 인공 신장
인공 장기가 지닌 문제점
인공 심장
(artificial heart 또는 mechanical heart)은 심장의 펌프기능을 대신해주는 인공장기

기능
에 따라: 완전인공심장과 보조인공심장, IABP
최초의 인공 심장 이식
1967년 12월 3일, 남아프리카공화국의
크리스천 버나드
박사가 처음으로 실시
그러나 이식받은 환자는 18일밖에 생존하지 못함

인공 심장 영구이식의 시작
1982년 12월 1일, 마침내 유타대학에서 인체에 대한 인공 심장 영구 장착 수술을 단행
당시 수술에 사용된 인공 심장은 로버트 자빅 박사가 발명한
'자빅 7형 인공 심장'

인공 심장의 현재 동향
▶ 외국의 사례
▶ 한국의 사례
프랑스:
세계 최초 100% 인공 심장
이식 성공, 자연스러운 혈액 순환을 구현할 수 있는 유일한 장치
출처: 위키피디아
사진출처: 네이버 지식백과
출처: 연합뉴스 9.6일자 기사 일부 발췌

독일: 플라스틱+티타늄 재질로 제작된
세계 최소형 인공 심장펌프
이식 성공
출처 : http://missing-piece.tistory.com/3170

▶ 우리나라에서만 심장 질환으로 매년 약 2만 명이 사망하고, 당뇨병으로 약 10200명, 각종 암으로 사망하는 인구가 약 7만 명에 육박

▶ 하지만 대부분의 환자들이
이식

장기 공급 부족
으로 이식을 받지 못하고 사망하는 경우가 대부분

정의와 그 이용
인공 신장
은 신장 기능이 현저하게 저하된 환자에게 사용되는 장치(=
혈액정화장치
)
최초의 인공신장
▶ 1943년에는
콜프
가 셀로판지로 반투막을 만들어
처음으로 환자에게 사용
⇒ 그 이후
혈액투석
이 인공 신장의 개념으로 사용

▶오늘날과 같은 형태를 가진 최초의 인공신장은 1961년
닐스 알웰 교수가 개발

출처: doopedia 두산백과, GAMBRO KOREA

인공 신장의 작동원리
인공 신장은 신장의 기능 중에서도
노폐물 배출을 주 기능
으로 삼아왔기 때문에 ‘혈액투석기’와 동의어로 여겨짐
사진출처: 네이버 지식백과
사진출처 : 조선일보 2013. 1.10 신문 기사 일부 발췌
인공 신장의 문제점과 발전
▶ 인공 신장은
인체 내부에 이식되는 것이 아님
인공 신장의 문제점
출처: doopedia 두산백과
인공 신장의 발전
최근 인공 신장은 휴대할 수 있는 크기로 축소되거나 아예
이식형 장기
로 개발 중
사진출처: UCSF 유튜브 채널-The Kidney Project at UCSF


▶ 인공 장기를
인체에 삽입
한 사람을 보통의 인간으로 바라볼 수 있을까?

출처: 영화 '바이센테니얼 맨'

부와 권력
을 가지고 있는 환자에게 인공 장기 이식이 우선시, 그렇지 못한 환자들은 기회조차 얻기 힘든 상황

▶ 현재 조금씩 재생의학과 줄기세포를 이용하는 추세, 하지만
배아줄기세포
를 사용하는 방식에 대해서는 논란 지속

출처: http://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%9D%B8%EA%B3%B5_%EC%9E%A5%EA%B8%B0

▶ 의치에서 시작한 인공 장기 개발은 현재 내장기관의 범위를 넘어
신체 전반적
으로 확산

▶ 근 미래에 소화기관을 제외한
거의 모든 기관
이 인공적으로 만들어 질 것으로 기대

▶ 과학기술 발전, 특히
3D프린터의 발명
으로 더욱 더 혁신적인 인공장기 개발 기대

▶ 더불어
장기이식 비율이 낮은 것
을 고려하면 인공 장기의 개발은 꾸준히 지속되어야 함

▶ 하지만 한편으로는
경제적 문제, 윤리적 문제
로 인해 일부 인공장기들만이 일반화되어 있음

󰀣

인공 장기
란 "병이나 부상으로 인해 기능이 상실된
기관의 기능을 대행
하는 인공의 장치"
그러한 의미에서 인공 장기의
시초
라 말할 수 있는 것은
의치
출처: 사이언스 올
사진출처: http://www.clien.net/cs2/bbs/board.php? bo_table=park&wr_id=26514258
사진출처: http://nestofpnix.egloos.com/v/3882744
인공 장기는 크게 3종류로 분류 가능,
이는 각
과거-현재-미래
로 단계적 개발 진행

공학 기술
을 이용한 한자의 뜻 그대로의 인공 장기

재생 의학
(Tissue Engineering)으로부터 만들어지는 재생 장기
▶ 모든 장기를 하나의 세포로부터 구축하는
배 유래 간세포(ES세포)
에 의한 인공 장기

출처: 위키피디아
인공 혈관
은 합성 혹은 생체 고분자를 사용하여 인공적으로 만든 혈관

▶ 최근 등장한
3D 프린터
는 인공 장기분야에서도 새로운 방향을 제시
정의
인공 혈관의 조건
▶ 인체에 무해하고 변형이 일어나지 않아야 함

▶ 수십 년 이상의
내구성
과 혈액이 삼출할 정도로
미세한 유공성
을 가져야 함


항혈전성
, 즉 혈액과의 적합성을 의미하며 혈액응고를 일으키지 않도록 해야함

출처: 네이버 지식백과
인공혈관의 주 재료
고어텍스
사진출처: 네이버 지식백과
미래의 인공혈관

줄기세포
를 이용하는 방법

바이오 엔지니어링

기술이용
기존의 부작용이 많았던
인공장기의 문제점을 보완
하기 위해 개발된 기술로, 생물체의
세포
를 활용한 기술.

3D 프린터
기술을 사용
살아 있는 세포가 혈관 역할을 잘 수행할 수 있도록 도와주는 화학성분을 3D 프린터에 주입해
혈관 틀 형태로 인쇄
정의
인공 심장의 종류

구동방법
에 따라: 공기압축식(과거)과 전기기계식(현재)
1. 인공 관절
정의

인공 관절
이란 관절부의 뼈가 파괴되거나 질병으로 손상을 입어 관절로서의 기능을 할 수 없게 된 경우에 그 관절을 대신하는 인공 대용물

인공 관절의 종류
▶인공 슬관절(
무릎관절
)

출처: doopedia 두산백과
▶인공 고관절(
엉덩이관절
)

인공 귀 이식
▶인공 귀는 대부분 3D 프린터로 제작, 하지만 수많은
미세혈관
이 걸림돌
▶ 알렉스 셀파리아 교수가 이끄는 UCL 연구팀은 인공 귀를
사람 팔에 이식
해 혈관을 키움

인공 와우(달팽이관) 이식법
출처: 서울신문 발췌
사진출처: 네이버 지식백과
귀 뒤쪽을 열어 인공와우이식기를 위치시킴
-> 와우를 노출,
전극을 삽입
하는 과정으로 진행
출처: 네이버 지식백과
인공 각막의 개발역사
▶ 1960년대
미국에서 처음 개발시작
,
1990년대 말부터 빠르게 발전
▶ 한국은 1980년 이식수술을 시작, 2년 뒤
이식에 성공
인공 각막의 현황

기증자가 많지 않아
개발이 많이 필요한 상태
▶ 정상 안구세포에서 줄기세포를
추출, 배양
해서 손상된 안구에 이식하는 추세
사진출처: 연합뉴스 2008. 8. 7일자 기사
출처: http://blog.naver.com/srdsk001/30170622830
글, 사진출처: 서울신문 2014. 6. 4일자 기사
출처: 네이버 지식백과, doopedia 두산백과, 사이언스올
사진출처: 네이버 캐스트
헤파린

셀룰로오스

사진출처: doopedia 두산백과
->
말기 신부전환자, 급성 신부전환자들
이 인공 신장을 통한 혈액투석을 주로 이용

투석과정이 복잡
하기 때문에 직접 병원이나 센터를 방문해야 함
인공 각막
사진출처: TV조선 뉴스쇼 판
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