DGIST, 주기적으로 약물 전달하는 스마트 패치 개발

왼쪽부터 에너지공학전공 박치영 교수, 최경현 석박통합과정생(사진제공=DGIST)

DGIST(총장 국양) 에너지공학전공 박치영 교수팀이 극소량의 약물의 장기적이고 주기적인 전달을 가능케 하는 초분자 복합체를 이용해 몸 속 주입형 젤과 피부 부착형 패치 개발에 성공했다.

이번에 개발된 복합체는 저전력 및 초음파를 감응하는 나노 소재로 제작돼, 향후 고성능 의료용 소자로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

박치영 교수팀은 탄닌산과 철이온의 배위 결합체가 단시간 내에 형성이 가능하다는 점을 이용해 복합체를 단시간 내에 제조하는데 성공했다. 박 교수팀은 2~50nm 사이의 구멍을 여러 개 갖는 물질인 ‘메조포러스 실리카 나노입자’에 약물을 담지(擔持)시키고 여기에 배위 결합체를 코팅해, 약물 방출을 제어할 수 있도록 했다.

또한 연구팀은 코팅된 나노입자가 전기 또는 초음파와 감응해 극소량의 약물을 선택적으로 방출할 수 있게 했으며, 이를 인체 내 삽입이 가능한 젤 형태 및 패치 형태로 제작했다.

그 결과, 연구팀은 복합체가 포함된 젤이나 패치가 초음파, 마찰전기와 같은 자극에 반응해 일정량의 약물을 방출하는 것이 가능한 것을 확인할 수 있었다.

추가적으로, 개발된 복합체가 패치나 젤 형태로 삽입‧부착될 경우, 원격 또는 마찰전기와의 감응을 통해 약물의 방출량을 조절할 수 있다. 이는 배터리 없이 작동이 가능한 것을 의미해, 향후 웨어러블 소자 제작에 있어 응용될 수 있을 것으로 기대된다.

박치영 교수는 “이번에 개발한 기술은 전기 신호, 초음파, 응력, 마찰전기 등에 정교하게 감응하며 장기간 적정량의 약물전달이 가능한 원천 기술이다”며 “다양한 부착형 패치 및 삽입형 젤 시스템에서도 적용할 수 있을 것”이라 말했다.

홍성철 기자 [e-mail]