인체조직 이송 용기 및 이송 방법의 표준화 연구
(주)시지바이오 부설 연구소, 순천향대학교 의과대학 정형외과학교실�, 을지대학교 의과대학 정형외과학교실��
송석범∙송백용��∙어수익�∙최원익∙소정원∙김도연��∙김병석��
목 적: 인체조직의 보다 안전하고 위생적인 공급을 위하여 조직별, 처리 방법별 보관 특성에 맞는 이송 용기 및 이송 방법의 표준화를 구하기 위하여 연구하였다.
대상 및 방법: 인체조직을 보관 방법별로 실온 보관조직, 냉장 보관조직, 냉동 보관조직, 극 초저온 냉동 보관조 직으로 구분하였고, 각각의 해당되는 냉매로는 불필요, 얼음, 드라이아이스, 액체 질소를 사용하였고, 이송 용기로 는 일반 박스, 스티로폼 용기, 크라이오 시퍼를 사용하였고, 다시 계절별(여름, 가을, 겨울), 거리별, 고도별로 나 누고, 이들에 따른 성상의 변화를 확인하기 위하여 실험 전, 실험 후의 인체조직의 H-E 염색법을 이용한 안전성 검사를 실시하였다. 온도 변화를 확인하기 위하여 사용된 온도계는 data logger(-200�C~+800�C)이었다.
결 과: 서울에서 부산 및 제주시의 왕복 소요 시간에 12시간, 6시간 체류 시간을 가정하여 각각 이를 반영하면 0.96 일, 2.67일이었다. 브랜치 버그(미국 뉴저지주), 마이애미(플로리다), 덴버(콜로라도)에서 서울까지 편도 소요 시간은 2.45일, 2.45일, 2.63일이었다. 실온 보관조직은 실온 온도(온도범위: -11�C~28.6�C)에서 일반 박스로의 이송이 가 능하였다. 냉장 보관조직은 대, 중, 소 스티로폼 용기 내에 얼음 10.8 kg을 이용하여 이송한 결과 냉장 온도(온도범 위: -1.4�C~1.3�C)를 2.5일(여름), 3.33일(가을), 3.70일(겨울)을 유지할 수 있었다. 냉동 보관조직은 중형 스티로폼 용기 내에 29.4 kg을 이용하여 이송한 결과 냉동 온도(온도 범위: -72�C~-77.6�C)를 여름, 가을, 겨울에 각각 3.87일, 5.9일, 7.54일을 유지할 수 있었다. 극 초저온 냉동 보관조직은 크라이오 시퍼 용기 내에 액체 질소 6 L(2.59 kg)을 넣고 이송한 결과 극 초저온 냉동 온도(온도 범위: -172~-177�C)를 3.3일 유지할 수 있었다.
결 론: 실온 보관조직은 일반 박스 내 이송 시 적정 보관 온도를 유지할 수 있었으며, 냉장 보관조직(원재료, 늑연 골, 피부)은 스티로폼 용기 내에 얼음을 냉매로 이용하여 이송할 경우 냉장 온도 범위(10�C 이하)로 유지되어 적 정하였다. 냉동 보관조직(뼈, 건, 인대, 연골, 냉동 보관피부)은 드라이아이스 29.4 kg을 이용하여 중형 스티로폼 용기 내 이송 시 -72�C 이하로 계절에 관계없이 최소 3.87일 유지되어 적정하였다. 극 초저온 냉동 보관 조직 (심장판막, 혈관)은 액체 질소 6L를 냉매로 사용 시 -172�C를 3.3일 유지되어, 적정하였다. 각 인체조직의 H-E 염색법에 의한 거시적인 조직학적 검사도 양호하였다.
색인 단어: 인체조직, 이송 용기, 냉매
The Study for Standardization of Transportation Container and Methods of the Human Tissues
� Address for Correspondence: Byoung-Suck Kim, M.D., Ph.D.
Department of Orthopedic Surgery, School of Medicine, Eulji University 280-1, Hagye 1-dong, Nowon-gu, Seoul, Korea
Tel : 82-2-970-8501, Fax : 82-2-973-3024 , E-mail : [email protected]
�본 논문은 2008년도 식품의약품안정청연구비(과제번호 08122첨단평 325) 지원에 의하여 수행된 것임. (This Study was supported by 2008 KFDA Research Grant 08122첨단평 325)
서 론
식품의약품안정청의 2008년도 통계에 의하면,
2008년 1년 동안 국내에서 생산된 인체조직1-3)은 뼈 67,250점, 건 431점, 연골 160점, 인대 8점, 피부 19,819점, 양막 1,572점, 근막 55점, 심장판막 151
Seok-Beom Song, M.S., Baek-Yong Song, M.D., Ph.D.**, Soo-Ik Awe, M.D., Ph.D.*,
Woen-Ik Choi, M.S., Jung-Won So, M.S., Do Yeon Kim, M.D.**, Byoung-Suck Kim, M.D., Ph.D.**
Research Institute, CG Bio Co. Ltd., Seong-Nam, Department of Orthopedic Surgery, Soon Chun Hyang University, Cheon-An*, and Department of Orthopedic Surgery, Eulji University, Seoul**, Korea
Purpose: This study was designed to set out a standardization of transportation container and methods which feasible for each tissue, processing and storage characteristics in order to distrib- ute human tissue products more safely and sterilely.
Materials and Methods: Human tissue products were classified in terms of storage methods as freeze-dried storage tissue, refrigerated storage tissue, deep frozen storage tissue and ultra-low frozen storage tissue and the required coolants are as none, wet ice, dry ice and liquid nitrogen, respectively. The transportation containers such as cardboard container, styrofoam container, cryo shipper were being used. The experiments are reclassified according to seasons(summer, fall, winter), transportation distance and altitude. The safety test for the human tissues was per- formed by H-E stain, before and after each transportation for observing any changes of material.
The temperature was measured with data logger (-200�C~+800�C).
Results: Assigned 12 and 6 hours staying time to Busan and Jeju city from Seoul on top of round trip time, the total is 0.96 day and 2.67 days, respectively. One way trip time from Branchburg (New Jersey, USA), Miami (Florida), Denver (Colorado) to Seoul was 2.45 days, 2.45 days, 2.63 days, respectively. A freeze-dried storage tissue was transported at room temperature (range: -11� C~28� C) in cardboard container. The result of a refrigerated storage tissue transportation is maintained refrig- erate temperature(range: -1.4� C~1.3� C) for 2.5days (summer), 3.33 days (fall), and 3.70 days (win- ter) with 10.8 kg of wet ice in each styrofoam container. The result of a deep frozen storage tissue transportation is maintained frozen temperature (range: -72� C~-77.6� C) for 3.87 days, 5.9 days and 7.54 days in summer, fall and winter, respectively with 29.4 kg of dry ice in medium styrofoam con- tainer. The result of ultra-low frozen storage tissue transportation is maintained ultra low frozen tem- perature (range: -172� C~-177� C) for 3.3 days with 6 L(2.59 kg) liquid nitrogen in the cryo shipper.
Conclusion: A cardboard container was proper to maintained storage temperature during freeze-dried storage tissue transportation, a refrigerate storage tissue (raw material, rib cartilage, skin) transported in the medium styrofoam container with wet ice is proper to maintained refrig- erate temperature range(10�C or below). A deep frozen storage tissue in the medium styrofoam container with 29.4 kg of dry ice temperature was below -72�C in any season for at least 3.87 days thus it is proper for transportation method. A ultra-low frozen storage tissue with 6 L of liq- uid nitrogen in the cryo shipper maintained temperature -172�C for 3.3 days so it is proper as well. The gross histological result for each human tissue was normal by H-E stain.
Key Words: Human Tissues, Transportation Container, Coolant
점, 혈관 358점으로 총 89,804점이었고, 수입한 조직 은 뼈 114,147점, 건 11,124점, 연골 1,365점, 인대 75점, 피부 7,667점, 근막 487점 등으로 총 114,147 점이었으며, 수입국도 미국 13곳, 독일 3곳, 벨기에 1곳, 네덜란드 1곳, 프랑스 1곳, 멕시코 1곳 등으로 다양하였다. 그러나 안전성이 강조되는 인체조직 이 송과 연관된 국내 데이터는 전무한 상태이다.
저자들은 기초 자료를 얻기 위하여 국내 생산 인 체조직의 유통 경로 및 이송 방법, 외국으로 부터의 수입인체조직의 유통 경로 및 이송 방법을 연구하였 고, 인체조직의 안전한 이송을 실시하여 국민 건강 을 위협할 수 있는 요인을 최소화하기 위하여, 국내 에서 유통되는 국내 생산 또는 외국으로 부터 수입 되는 인체조직의 이상적인 이송 방법 및 이송 용기 의 표준화를 도출하기 위하여 본 연구를 디자인 하 였다.
대상 및 방법
1.연구 대상
1) 냉매
인체조직 보관 적정 온도로는 실내 온도, 냉장 온 도, 냉동 온도, 극 초저온 냉동 온도가 있는데, 이런 종류의 온도를 유지하기 위하여 이송용으로 사용되 는 냉매로는 필요 없음, 얼음(Wet ice), 드라이아이 스(Dry ice), 액체 질소(Liquid nitrogen)가 있는 데, 본 연구에서도 이런 종류의 냉매를 사용하였다.
2) 이송 용기
사용되는 이송 용기5-9,11-13)로는 실온 보관 인체조 직은 일반 종이 판지로 제작된 박스를 이용하여 이 송하고, 얼음이나 드라이아이스를 냉매로 이용하여 이송 용기 내 온도를 유지하며 이송하는 용기로는 스티로폼(Styrofoam) 용기를 이용하였고, 액체 질 소를 냉매로 이용하여 이송하는 용기로는 Cryo Shipper (Chart MVE Biological System, Marietta, USA)를 이용하였다. 그러나 드라이아 이스를 이송하는 경우 아이스박스를 사용할 경우 기 화된 드라이아이스의 부피 팽창으로 이송 용기 내
압력이 증가된 상태에서 외부 충격(가격이나 추락 등)에 의하여 폭발 위험이 있어 미국에서 금지하는 이송 용기는 실험 대상에서 제외하였다.
사용된 스티로폼 용기의 규격은, 소형 스티로폼 용기(크기: 330×240×195 mm, 두께: 25 mm), 중형 스티로폼 용기(크기: 395×310×240 mm, 두 께: 30 mm), 대형 스티로폼 용기(크기: 480×330
×400 mm, 두께: 35 mm) (Fig. 1)를 사용하였다.
3) 온도계
인체조직 이송 시 안전하다고 알려진 온도의 범위 는 냉동-건조 조직(Freeze-dried tissue)은 실내 온도(48�C 이하), 냉장 보관 조직(Refrigerated tissue)은 냉장 온도(1~10�C), 냉동 보관 조직 (Deep frozen tissue)은 냉동 온도(-40�C 이하), 극 초저온 냉동 보관 조직(Cryopreserved, Ultra-low freezing tissue)은 극 초저온 냉동 온 도(-120�C 이하)이므로, 이런 범주 내의 온도를 측 정할 수 있어야 한다. 그리고 인체조직의 이송 경로 에 따라, 거리에 따라, 온도 변화에 따라, 고도에 따 라, 주변 온도 변화에 따라 이송 용기 내에 보관된 인체조직의 온도 변화를 실시간으로 측정하여야 하 므로, 그리고 이송 용기 내의 온도 변화 및 이송 용 기 밖의 온도를 두 개의 sensor를 통하여 알아볼 수 있는 온도계이어야 한다.
48�C와 같은 고온과 -120�C와 같은 극 초저온이 측정 가능하려면 일반 온도계로는 측정이 불가능할 뿐만 아니라, 인체조직이 부득이한 사유로 사용되지
Fig. 1. Three types of styrofoam container (large, medi- um, small), which was connected with data logger.
않고 반송되는 경우, 반송된 인체조직이 안전한 온도 변화 범위 내에 보관되었다는 점을 검증하기 위하여, 인체조직이 조직은행에서 반출에서 다시 반송(입고) 될 때까지의 정확한 온도 변화를 기록하는 장치를 이 용하면, 인체조직의 안전성을 담보해 줄 뿐만 아니 라, 폐기하지 않고 재활용이 가능하다는 장점이 있으 며, 정도 관리 프로그램(QC Program)에서도 역추 적(Feedback)이 가능한 제품으로 선택하여야 하므 로, 이를 위하여 본 연구는 디지털 기록계(Digital Recording System)가 있는 data logger(온도 측 정 범 위 : -200�C~+800�C)(Testo AG, Lenzkirch, Germany) (Fig. 2)를 이용하였다.
4) 실험 대상 인체 조직
대표적인 인체조직들로는 동결-건조 조직은 뼈, 뼈 분말, 무세포 진피, 양막 등이 있으며, 냉장 보관 조직은 각종 인체조직의 원재료, 늑연골 등이며, 냉 동 보관 조직은 뼈, 인대, 건, 골연골 동종골, 반월상 연골, 냉동 보존 피부 등이 있으며, 극 초저온 냉동 보존 조직은 심장 판막, 동맥 및 정맥 혈관 등으로
나뉘고, 글리세롤 보존 피부는 실온 보관 이송되는 조직이다.
본 실험은 인체조직을 이용하였으며, 실온 보관 조직으로 동결-건조 뼈, 냉장 보관 조직으로 글리세 롤 보존 피부(Glycerol-preserved Allograft:
GPA), 냉동 보관 조직으로 건 및 뼈, 극 초저온 냉 동 보존 조직으로 심장 판막을 각각 선택하여 실험 에 사용되었다.
2. 연구 방법
대표적인 인체조직을 선정하여 다음과 같은 실험 을 반복하여 실시하였다.
1) 인체조직의 이송 시간 (1) 국내 이송 시간
인체조직의 국내 유통 시간을 측정하기 위하여 대 표적인 국내 육상 이송 수단인 고속 철도(KTX)를 선택하였고, 택배 회사로는 우체국 택배를 이용하여 서울에서 부산으로 이송되는 왕복 시간을 측정하였 으며, 인체조직의 반환이라는 가정 하에 부산에서 12시간 체류하는 시간을 감안하여 조사하였다. 서 울에서 제주시로 이송하는 경우에는 고속 철도를 이 용하고 비행기를 이용하는 수단으로 우체국 택배를 이용하여 왕복 이송 시간을 측정하였으며, 제주시에 서 6시간 체류 후 반환한다는 가정 하에서 이송 시 간을 측정하였다.
(2) 국제 이송 시간
국내로 수입되는 인체조직의 대표적인 수출국가 로 미국, 독일, 벨기에, 네덜란드, 프랑스, 멕시코 등 이 있으나, 이중에서 미국과 유럽 연합국가중 하나 인 네델란드를 각각 택하여 편도 비행시간을 출발지 조직은행에서 목적지인 서울의 A 조직은행에 도착 하는 시간을 측정하였다.
2) 이송 용기별 이송 온도 변화
냉장 보관 조직 및 냉동 보관 조직의 이송 용기로는 스티로폼 용기(대형, 중형, 소형), 극초저온 냉동 보 관 조직은 cryo shipper를 이용하여 실험을 하였다.
Fig. 2. Data logger has two sensors, which one for ambient, and another one for the temperature inside of the transportation container.
3) 계절별 온도 변화
우리나라는 4계절(봄, 여름, 가을, 겨울)이 있으 나, 봄(평균 온도: 10�C)과 가을(10�C)의 평균 온 도가 유사하여 여름(30�C), 가을, 겨울(-10�C)의 3 계절을 택하여 각각 실험을 실시하였다.
4) 고도 변화에 따른 변화
항공기를 이용하는 이송 방법은 고도 10 km, 고도 비행 중 비행기 외부 압력은 0.25기압, 내부 압력은 0.75기압이었다. 고도 비행 시 외부 온도는 -60�C이었 다. 그리하여 고도, 기압, 온도 변화에 따른 이송 용기 내 온도 변화를 검사하기 위하여 실험을 실시하였다.
5) 안전성 검사
실험하기 직전 및 실험 직후의 각각의 인체조직의 일부(피부, 건, 심장판막, 골조직)를 채취하여 냉동 보관하였다가 적절하게 해동한 후, H-E 염색을 실 시하여 HE stain (Hematoxylin- Eosin stain) 법을 이용하여 hematoxylin을 이용하여 세포핵을 먼저 염색하고, eosin을 이용하여 세포질이나 세포
내외에 존재하는 단백질(콜라겐, 근육)의 거시적인 조직학적 변화(성상)을 관찰하여 인체조직의 이송 전후의 조직학적인 변화를 100배, 400배로 확대하 여 관찰한 후 이를 각각 사진으로 촬영하였다.
결 과
1.인체조직의 이송 시간
서울에서 부산 및 제주시를 왕복하여 걸린 시간 (12시간, 6시간 각각 체류 시간 포함)은 0.96일, 2.34일이었다. Branchburg(미국 뉴저지주), Miami(미국 플로리다주), Centennial(미국 콜로 라도주)에서 서울까지 편도 소요 시간은 2.45일, 2.45일, 2.63일이 소요되었으며, Beverwijk(네덜 란드)에서 서울까지 0.66일이 소요되었다.
2. 이송 용기별 이송 온도 변화
대형 스티로폼 용기에 60,410 g(용기 내 최대 용
Fig. 3. The temperature inside of the transportation container (dry ice within Styrofoam) maintained -40�C until 164 hours after initial departure under the ambient air temperature between 10�C and 35�C.
량)의 드라이아이스를 가득 채운 후 7일간 관찰 결 과(Fig. 3) -40�C를 유지하는 시간은 164시간 (6.83일), 중형 스티로폼에 29,400 g(용기 내 최대 용량)의 드라이아이스를 채운 후 5.92일, 소형 스티 로폼에 18,665 g(용기 내 최대 용량)의 드라이아이 스를 채운 후 3.78일이 유지되었다.
심장판막 및 혈관을 냉해 보호제(Cryoprotectant) 인 DMSO (Dimethyl Sulfoxide)와 영양 배지와 함 께 EVA bag에 넣은 후 삼중 포장을 실시하고 CRF (Control Rate Freezer)에서 분당 1�C씩 동결 시켜 목표 극 초저온 냉동 온도에 도달한 후, cryo shipper에 2.59 kg의 액화 질소를 채운 후 10~20초 기다려 액화 질소가 기화되기를 기다렸다 가 EVA bag을 cryo shipper내의 기화된 질소에 넣는다. 이때 data logger의 하나의 sensor는 대 표 샘플에 다른 하나의 sensor는 외부 환경에 위치 시킨다. 이때 대표 샘플의 온도는 -175�C~-177�C 이었고, 3.25일이 유지되었다(Fig. 4).
3. 계절별 온도 변화
실온 보관 조직, 냉동 보관 조직 및 극 초저온 냉 동 보관 조직은 계절적인 변화에 영향이 없었다(데 이터 생략). 그러나 냉장 보관 조직은 중형 스티로폼 용기에 얼음 10,800 g을 넣은 경우 가을(-0.3�
C~0.6�C)은 3.33일, 겨울(-1.4�C~1.3�C)은 3.70 일, 여름(0�C~1.2�C)은 2.5일을 유지한 후 적정 보 관 온도 이상으로 상승하였다.
4. 고도 변화에 따른 변화
국내의 비행시간은 짧아 1시간 남짓이었고, 냉장, 냉동, 극 초저온 냉동 보관 조직의 영향은 없었으나 (데이터 생략), 미국이나 유럽에서 서울로 오는 비 행 시간은 12시간 이상 소요되어 영향이 있으리라 추정되나, 수출국 조직은행의 비협조로 실험을 실시 할 수 없었다.
Fig. 4. The temperature inside of the cryo shipper (Liquid Nitrogen) maintained between -175�C and -177�C, until 3.25 days after initial departure.
5. 안전성 검사
피부는 이송 전 및 이송 후(냉매: 얼음) 각각 시료 를 채취하여 HE stain (Hematoxylin-Eosin stain)법을 실시하여 hematoxylin을 이용하여 세 포핵을 먼저 염색하고, eosin을 이용하여 세포질이 나 세포 내외에 존재하는 단백질(콜라겐, 근육)의 거시적인 조직학적 변화(Fig. 5)는 없어 스티로폼 이송 용기에 의한 냉장 보관 이송 방법은 실험 결과 적절한 것으로 판단되었다.
건(Fig. 6)은 이송 전 및 이송 후(냉매: 드라이아 이스) 각각 시료를 채취하였고, 이를 다시 여름, 가
을, 겨울로 나누어 각각 반복 실험을 실시하였다. 그 결과 이송 전과 이송 후의 HE stain법을 이용하여 세포질이나 세포 내외에 존재하는 단백질(콜라겐, 근육)의 거시적인 조직학적 변화(Fig. 6)는 없어 스 티로폼 이송 용기에 의한 냉동 보관 이송 방법은 실 험 결과 적절한 것으로 판단되었다.
심장 판막(heart valve)은 이송 전 및 액체 질소 의 기화 상태된 상태에 넣어 이송 후 각각 시료를 채 취하였고, 이를 다시 여름, 가을, 겨울로 나누어 각 각 반복 실험을 실시하였다. 그 결과 이송 전과 이송 후의 거시적인 조직학적 변화(Fig. 7)는 없어 cryo shipper 이송 용기에 의한 극 초저온 냉동 보관 이
Fig. 6. The flexor tendon showed pale pinkish appearance (collagen) of normal dense fibrous connective tissue, before (left) and after (right) preservation within dry ice, respectively (H-E stain, 100×).
Fig. 5. Glycerol-preserved allograft (GPA) showed normal microorganelle appearance of epidermal and superficial dermal layers, before (left) and after (right) preservation within wet ice (H-E stain, 400×).
송 방법은 실험 결과 적절한 것으로 판단되었다.
골(bone)조직은 이송 전 및 드라이아이스를 충전 하여 이송 후 각각 시료를 채취하였고, 이를 다시 여 름, 가을, 겨울로 나누어 각각 반복 실험을 실시하였 다. 그 결과 이송 전과 이송 후의 거시적인 조직학적 변화(Fig. 8)는 없어 스티로폼 이송 용기에 의한 냉 동 보관 이송 방법은 실험 결과 적절한 것으로 판단 되었다.
고 찰
신체의 일부가 결손된 경우 인체조직이 이식에 필
요한데14,16,18,21,22,24-26,28-30,33) 이때 사용되는 인체조직은
동종 조직으로 장점으로는 기증자가 존재하는 한 무 제한으로 얻을 수 있고, 삶의 질 향상이나 생명을 구 하는 인체조직 기원 치료재로 널리 사용되나, 기증자 로 부터 수여자에게 감염성 질환(Communicable Disease)의 유입, 전파, 확산, 골절, 면역 거부 반응, 골 흡 수 , 관 절 의 경 우 관 절 이 완 등 의 합 병 증
15,17,19,20,27,31,32,34-36)이 발생할 수 있어 이에 대한 최대한
의 방지책을 위한 노력31,36)이 필요하며, 이에 대한 많은 정보가 수여자에게 제공되어 이를 충분하게 인 식하여야 한다.
실온 보관 인체조직으로는 동결-건조된 뼈, 뼈분
Fig. 8. The compact bone tissue showed pinkish appearance of normal osteon, before (left) and after (right) preserva- tion within dry ice, respectively (H-E stain, 400×).
Fig. 7. The heart valve showed pinkish appearance of normal heart muscle, before (left) and after (right) preservation within liquid nitrogen-filled cryo shipper, respectively (H-E stain, 400×).
말, 무세포 진피, 양막 등이 있으며, 냉장 보관조직 으로는 각종 원재료, 늑연골, 글리세롤 보관 피부 등 이 있으며, 냉동 보관 조직은 동결 뼈, 건, 인대, 반 월상 연골, 동결 보관 피부 등이 있으며, 극 초저온 냉동 보관 조직으로는 심장 판막, 동맥, 정맥 등이 있다.
인체조직은 종류에 있어서 다양하나, 최종 완제 품, 향후 가공이나 부가적인 처리가 필요한 반제품, 전혀 가공이나 처리가 실시되지 않은 원재료로 나뉘 어, 이들 중 완제품이나 반제품의 경우 보관 방법에 따른 분류4-9,11-13)로 동결건조 후 실온 보관한 후 이송 을 하고, 반제품이나 원재료의 경우 냉장 온도가 유 지되는 단거리인 경우에는 얼음을 냉매로 냉장보관, 냉장 온도가 유지되지 않는 장거리인 경우에는 드라 이아이스를 냉매로 냉동 보관을 한 후 이송하는 방 법이 있다. 완제품이나 반제품의 경우 냉동 보관이 필요한 경우에는 드라이아이스를 냉매로 이용하여 이송하고, 심장판막이나 동정맥 같은 혈관은 액화 질소를 냉매로 극 초저온 냉동 보관한 후 이송한다.
인체조직을 보관 방법4-9,11-13)에 따라 실온 보관 조 직, 냉장 보관 조직, 냉동 보관 조직, 극 초저온 냉동 보관 조직으로 분류하여, 각각의 경우 48�C 이하, 0�C~10�C, -40�C 이하, -120�C 이하가 적정한 이송 온도로 규정되고 있으며, 각각의 이송 용기로 는 일반 박스, 스티로폼 용기, 스티로폼 용기, cryo shipper나 dry shipper가 적정하다고 알려져 있 다. 각각의 냉매도 불필요, 얼음, 드라이아이스, 액 화 질소가 권장되며, 냉매로 드라이아이스를 사용하 는 경우에는 아이스박스를 사용하는 경우에는 내부 압력의 증가로 폭발 위험이 있어 권장되지 않는다.
이송 용기 중 스티로폼은 비용이 저렴하고 사용 후 반품하지 않아도 되는 장점이 있으나, 국내에서 제작된 스티로폼 용기는 인체조직 이송용이 아니라 다른 목적으로 제작되었으며, 사이즈는 대형, 중형, 소형으로 나뉘고, 다시 각 사이즈별 스티로폼의 두 께는 35 mm, 30 mm, 25 mm로 3종류가 있으나, 같은 두께의 다른 사이즈가 있었으면 실험에 아주 유용하였으리라 사료되나, 아쉽게도 그런 종류의 스 티로폼은 국내에 존재하지 않았다. 또한 스티로폼의 제작 당시의 치밀도를 알아보려고 하였으나 알려주
는 제작 회사는 없었다. 미국 생산 스티로폼의 두께 는 최소 38 mm, 40 mm, 55 mm로 국내 생산 스티 로폼의 두께 보다 두꺼웠으며, 보통은 2인치(inch- es) 두께의 스티로폼 용기를 가장 많이 사용한다고 한다. 저자 생각으로는 2인치 두께, 치밀도는 높으 며, 다양한 사이즈, 스티로폼 내부에 인체조직이 위 치할 공간(냉매가 직접 인체조직에 닿지 않게), data logger가 위치할 공간 등이 마련된 인체조직 이송 용 스티로폼 용기의 제작이 시급한 실정이다.
인체조직 이송 시 사용되는 온도계로는 Cryoguard Indicator를 이용하는데, 이는 -40�C 이하로 온도가 유지되면 초록색을 유지하나 한번이라도 그 이상의 온도로 올라가면 붉은색으로 변하여 다시 온도를 강 제로 낮추어도 초록색으로 변하지 않는 온도계가 있 어 많이 사용되나, 일회용이고 다른 범위의 온도 변 화에 대한 적응성이 떨어지는 단점이 있다. 그러나 온도계의 측정 범위가 광범위(-200�C~+800�C) 하고 재사용이 가능한 data logger는 1�C의 변화 를 분 단위로 감지하여 이를 디지털 기록계에 저장 을 하여 다양한 데이터로 이용 가능하며, 특히 인체 조직이 반출 후 재입고시 인체조직의 안전성을 판단 하는데 아주 유용하다. 그러나 온도계 구입 비용이 비싸고, 두 개의 sensor와 본체 상에 연결하는 connector 부분이 잘 빠지고, 이송 용기 바깥이나 내부에 온도계를 보관하기 용이하게 위치시킬 공간 이 필요하며, 추운 겨울철에는 사용되는 밧데리의 수명이 짧아져서 온도 측정에 실패할 가능성이 있어 주의를 요한다.
미국의 경우에는 인체조직을 이송할 목적으로 인 체조직별 적정한 이송 온도가 결정되면, 택배 회사 들이 이송 용기, 이송 방법, 사용되는 냉매 종류, 보 증할 수 있는 시간을 적고 실험 데이터를 첨부하여, 국제안전이송협회(International Safe Transit Association: ISTA)10)에 제출하여 응모하면 이중 에서 가장 적절한 택배 회사 2곳을 선정하여 주면, 해당 조직은행이 선택하여 인체조직 이송에 이용한 다. 대개의 경우 3일간을 보증하는 시스템이다. 택 배회사로는 UPS, DHL, FedEx, World Courier Service 등이 있으나, 이중에서 World Courier Service는 인체조직 수입국 공항에 도착 즉시 냉매
를 가득 채워주어 수입인체조직의 안정성을 제고하 기 위하여 노력하는 회사도 있다. 또한 미국의 경우 에는 인체조직을 이송하는 항공기, 배, 기차, 버스 등의 운송 수단의 해당 회사들은 법에 의하여 제시 되어 반드시 인체조직 우선 선적의 원칙을 준수하고 있다. 우리나라도 이런 검증 시스템이 있었으면 좋 겠고, 가능하면 식품의약품안정청에서 각종 운송 수 단의 회사에 인체조직 이송 가이드라인(우선 선적 의 원칙, 사용 냉매의 50% 이상 감소 시 같은 종류 의 냉매 우선 재충전, 인체조직 이송 용기 포장지에 전체 무게, 인체조직 무게, 냉매 무게, 기타 무게를 기재하여 운송 중 냉매 무게 확인 가능하게 계산 법 표기, 목적지 회사 이름 및 전화 번호, 담당자 이름 및 전화 번호 등)을 만들어 교육하고, 국토해양부에 우선 선적의 원칙을 규정한 시행령이나 시행규칙 등 을 제정 하였으면 한다.
본 실험에서 우체국 택배에서 제주시에서 특히 많 은 시간이 소요된 것은 제주 우편국에서 많은 대기 시간을 소비하여 이에 대한 법적 보완(인체조직 최 우선 선적의 원칙)이 필요하였다. 또한 미국(59시 간, 39시간, 25시간)과 네덜란드 (15.8시간)에서 국 내로 반입되는 인체조직의 이송 시간의 차이가 최고 3.7배나 오래 걸려 조사한 결과, Beverwijk(네덜란 드)에서 서울에 도착할 때까지의 모든 스케쥴을 검 토하여 최단 시간 내에 도착할 수 있게 역으로 시간 조정을 실시한 결과이며, 미국은 담당자의 업무 시 간에 맞게 조절하여 인체조직을 선적한 결과이어서, 인체조직을 국내로 수입하는 수입업자는 반드시 이 를 확인할 필요가 있었다. 이를 실행할 계획으로는 인체조직 수입 심사 당시 이에 대한 구체적인 시간 표를 제출 받음이 마땅할 것으로 사료되었다.
결 론
1. 국내(왕복), 국외(편도) 인체조직 이송 시간은 0.66~2.63일로 전부 3일 이내 이었다.
2. 사용된 이송 용기 및 냉매는 각각 실온 보관의 경우 일반 박스(냉매- 불필요), 냉장 보관의 경우 스티로폼 용기(얼음), 냉동 보관의 경우 스티로폼
용기(드라이아이스), 극 초저온 냉동 보관의 경우 cryo shipper(액체 질소)이었으며, 냉매로 얼음이 나 드라이아이스를 사용하는 경우에는 이송 용기 내 에 가득 채워야 적정 온도 유지기간이 보장되었다.
3. 스티로폼을 이용한 냉동 보관 조직의 온도 유 지(-40�C 이하) 기간은 6.83~3.78일, cryo ship- per를 이용한 극 초저온 냉동 보관 조직의 온도 유 지(-120�C 이하) 기간은 3.25일이었다.
4. 계절별 온도 유지는 냉동 보관, 극 초저온 냉동 보관, 실온 보관 조직의 온도 유지 기간은 가을, 겨 울에는 각각 3일 이상이었으나, 여름철에 냉장 보관 의 경우에는 적정 온도 유지기간이 2.5일로 상대적 으로 낮은 기간이어서 서울에서 제주로 이송하는 경 우에는 반품 시 냉매 양을 계산하여 얼음을 채워줘 야 안전하리라 사료되었다.
5. 고도별 변화에는 국내 이송의 경우에는 비행시 간이 1시간 남짓한 짧은 비행시간이어서 그런지 변 화가 없었으나, 국제 이송 시에는 협조가 이루어지 지 않아 이번 실험에 실패하였으나, 향후 국제간 인 체조직 이송 시에는 강제 이행규정을 삽입하여 확인 이 필요하였다.
6. H-E 염색법을 이용한 골, 글리세롤 보존 피부, 건, 심장 판막의 실온 보관, 냉장 보관, 냉동 보관, 극 초저온 냉동 보관 조직의 거시적인 조직학적 검 사에서는 변화가 인지되지 않았다.
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