관상동맥 질환은 동맥혈관 내에 지방(콜레스테롤) 및 플라크 등이 축적되어 혈관이 좁아지거나 거의 폐쇄되는 협착증에 의해 심장근육(심근)에 필요한 산소가 원활히 공급되지 못하여 사망에까지 이르는 질병이다. 이 질환의 대표적인 치료 방법은 경피적 관상동맥 중재술로, 대퇴동맥이나 요골동맥을 통하여 유도도자를 관상동맥 입구에 삽입시키고 유도 철선을 이용하여 풍선, 절제, 레이저, 스텐트 등으로 협착 병변을 넓히는 시술이다. 해당 시술 시, 협착증을 효율적으로 치료하기 위해 증식억제제 또는 면역억제제 등의 약물을 도포하여 약물이 장시간 지속적으로 방출되게 하는 약물방출 스텐트(DES)가 개발되었지만 후기 협착증을 유발하는 문제점이 남아있고, 이러한 단점을 개선하기 위한 방법으로, 약물방출 풍선(DEB) 카테터를 이용하여 시술 후 카테터가 혈관에 영구적으로 남지 않는 기술들이 개발되고 있다. 하지만, 약물방출 풍선 카테터는 약물의 결정화로 인해 풍선 카테터 표면이 고르지 못하고, 생성된 약물 조각들로 인해 카테터의 혈관 내 삽입 시 색전증을 유발할 수 있다. 더불어, 치료부위까지 도달하기전에 혈관에 의한 약물 손실이 발생하게 되는 한계를 갖고 있다. 이러한 다양한 문제점을 극복하기 위해, 본 연구에서는 기능성을 가진 다층 코팅의 약물방출 풍선 시스템을 개발하였다. 병변부위에서 풍선 시스템으로부터 쉽게 분리되고 약물의 손실을 최소화시키기 위해 생체적합 친수성 고분자를 도입하였고, 소수성 약물의 함유량 증대 및 혈관내벽으로 침투를 용이하게 하여 약물전달 효과를 극대화시키기 위해 리포좀을 도입하였다. 약물이 함유된 리포좀의 특성은 동적광산란기기(DLS), 투과전자현미경(TEM), 고성능 액체 크로마토그래피(HPLC) 등으로 분석하였으며, 고분자와 리포좀으로 구성된 코팅 표면은 주사전자현미경(SEM), 푸리에 변환 적외선 분광기(FTIR), 접촉각 측정기, 주사탐침현미경(AFM) 등으로 분석하였다. 또한 개발된 시스템의 세포와의 상호작용을 증명하기 위한 세포 연구와 돼지 동맥 혈관을 이용한 ex vivo 분석을 진행하였다.
이상의 경과로부터 생체적합 물질을 이용한 다층 코팅 접근법이 관상동맥 질환 치료를 위한 약물방출 풍선 플랫폼에 광범위하게 적용될 수 있을 것으로 기대된다.