숭실대 전기공학부 배원규 교수, 자연모사공학으로 독사 어금니 모사 액상약물 전달패치 고안

남정현 기자 | 기사입력 2019/09/16 [14:19]

숭실대 전기공학부 배원규 교수, 자연모사공학으로 독사 어금니 모사 액상약물 전달패치 고안

남정현 기자 | 입력 : 2019/09/16 [14:19]

 

▲ 숭실대 전기공학부 배원규 교수가 UNIST 정훈의 교수와 함께 고분자 약물 등을 피부 안으로 빠르고 효율적으로 전달할 수 있는 액상약물 전달패치를 고안해 국제학술지 ‘사이언스 트랜스레이셔널 메디슨(Science Translational Medicine)’에 8월 1일자 표지로 게재됐다.     © 남정현 기자


[참교육신문 남정현 기자] 숭실대 전기공학부 배원규 교수가 UNIST 정훈의 교수와 함께 고분자 약물 등을 피부 안으로 빠르고 효율적으로 전달할 수 있는 액상약물 전달패치를 고안해 국제학술지 사이언스(Science)’ 자매지 사이언스 트랜스레이셔널 메디슨(Science Translational Medicine)’81일자 표지로 게재됐다.

 

교육부 기초연구사업(기본연구)의 지원으로 수행된 이 연구는 피부 장벽(각질조직)을 뚫고 압력으로 약물을 밀어 넣는 기존 실린지 주사 대신 거부감이 적고 통증이 완화된 붙이는 패치형태의 액상 약물 전달방식을 제안한 것이다.

 

큰 압력 없이 가볍게 패치를 눌러 붙임으로써 수 초 내에 액상약물을 그대로 전달할 수 있는 방법을 제안했다. 독을 밀어 넣는 압력기관이 없음에도 수 초 만에 먹이의 피부 안쪽으로 독을 전달하는 뒷어금니 독사(Rear-fanged Snake)에서 아이디어를 얻었다.

 

 

▲ 뒷어금니 독사(Rear-fanged Snake)에서 아이디어를 얻어 아주 미세한 홈(groove)이 있는 어금니가 피부 표면에 미세한 홈을 만들고 그 홈을 따라 모세관 현상에 의해 아무런 외력 없이 독이 침투하는 원리를 이용한 것이다.     © 남정현 기자

 

아주 미세한 홈(groove)이 있는 어금니가 피부 표면에 아주 미세한 홈을 만들고 그 홈을 따라 모세관 현상에 의해 아무런 외력 없이 독이 침투하는 원리를 이용한 것이다.

 

연구진은 반도체 공정을 이용해 어금니 모사 구조체 100여 개를 배열한 엄지 크기의 스탬프형 약물전달패치를 제작하고 슈퍼컴퓨터로 시뮬레이션을 했다. 그 결과 머리카락 굵기 두세 배 길이의 어금니 모사 구조체 하나하나가 각각 실린지 주사기와 같은 기능을 하는 것을 확인했다. 또한 마우스 및 기니피그 모델에 해당 패치를 부착하여 특별한 외력 없이 5초 만에 백신 및 유효성분이 전달되는 것을 확인했다.

 

배원규 교수는 자연모사공학의 문제해결기법을 이용해 기존 실린지 주사기의 장점인 액체약물을 그대로 전달하면서도 큰 바늘과 높은 압력으로부터 기인하는 거부감이나 통증을 극복한 성과치매 치료제나 당뇨 환자용 인슐린 등 고분자 약물을 안전하게 피부로 전달할 수 있으며, 화장품에도 적용이 가능해 실생활에서 다양하게 사용될 것으로 기대된다.”고 설명했다.

 

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