성균관대 화학공학부 박재형 교수와 방창현 교수 공동 연구팀이 피부 깊숙한 곳까지 통증 없이 약물을 전달할 수 있는 피부 부착형 패치를 개발했다.
뉴시스 보도에 따르면, 이 패치는 문어 빨판의 흡착 원리와 매우 짧은 미세바늘(마이크로니들)을 결합한 독특한 구조를 가진다. 이에 크기가 큰 엑소좀과 같은 생물학적 약물을 피부 속 진피층까지 효과적으로 전달할 수 있다.
엑소좀은 세포가 내보내는 아주 작은 소포체로, 내부에 단백질이나 유전자 같은 중요한 성분을 담고 있다. 하지만 크기가 비교적 커서 피부에 바르는 연고나 크림 형태로는 깊이 침투하기 어려워 보통 주사기를 이용해 전달한다.
이를 보완하기 위해 나온 것이 '마이크로니들 패치'다. 그러나 기존 마이크로니들 패치 제품은 바늘이 길어 통증이 따르고 피부 자극이나 부작용이 발생할 수 있었다.
연구팀이 개발한 패치는 300마이크로미터 이하의 아주 짧은 마이크로니들을 활용해 사용 시 통증이 없다. 또한 문어 빨판처럼 피부에 붙으면 자연스럽게 음압(공기 압력 차이)이 생겨 피부에 단단히 밀착된다.
이러한 구조는 피부의 바깥층인 각질층을 순간적으로 열어줘 엑소좀을 더 깊이 전달할 수 있도록 도와준다.
실제 동물 실험에서도 기존 바르는 방식에 비해 엑소좀이 피부 속으로 약 2.6배 더 깊이 침투했고, 피부 속 콜라겐 생성과 항산화 작용도 함께 확인됐다.
연구팀은 "이 패치는 손쉽게 붙이기만 하면 통증 없이 약물이 피부 깊숙이 전달되는 방식을 가진다"며 "앞으로는 엑소좀뿐 아니라 단백질, RNA 등 다양한 약물 전달에도 활용될 수 있다"고 설명했다.
한편 이번 연구 결과는 과학기술 분야의 세계적 권위 학술지 '나노-마이크로 레터스(Nano-Micro Letters)'에 지난 23일 게재됐다.
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