국내 연구진, '마이크로니들'로 혈관에 직접 약물전달 기술개발

[이데일리 이승현 기자] 국내 연구진이 생분해성 고분자를 이용한 ‘마이크로 니들’(현미침)이 장착된 약물전달 장치를 개발했다. 이 장치는 약물전달 효율성을 크게 높여 동맥경화 등 혈관질환 치료효과를 높일 계기가 될 전망이다.

류원형 연세대 교수

미래창조과학부는 류원형 연세대 기계공학과 교수와 윤영남 연세대 의대 흉부외과학 교수 연구팀이 최근 이 같은 내용의 연구결과를 발표했다고 3일 밝혔다.

현재 심혈관 질환 치료를 위해 혈관우회로술과 혈관성형술, 스텐트 등 혈관 내벽을 통해 조직 안으로 약물을 전달하기 위한 장치의 개발이 활발하다. 그러나 이러한 약물전달 방식은 혈류에 의한 약물유실 가능성이 있고 조밀한 혈관조직 특성 때문에 약물 확산에도 한계가 있었다.

연구팀은 혈관 외벽에 장착하기 쉬운 ‘수갑’ 형태의 곡면에 약물을 담을 수 있는 마이크로니들 장착 약물전달 장치를 개발했다. 혈관 외벽에 장치가 삽입되면 마이크로니들 끝단이 혈관 중간층에 닿아 원하는 부위에 직접 약물을 전달하는 게 가능하다고 연구팀은 설명한다.

혈관은 외막과 중간층, 내막 등 3개층으로 구성되며 중간층에는 혈관민무늬근세포가 조밀하게 있다. 실제 혈관 중간층에 있는 비정상적 성장으로 혈관 내벽이 막히는 토끼모델에서 마이크로니들로 중간층에 직접 접근해 약물을 전달시킨 결과 기존 대비 약 200배 이상 높은 약물전달 효율을 확인했다.

연구팀은 특히 생분해성 고분자를 주재료로 한 이 장치는 인체 안에 삽입돼도 수개월 안에 분해돼 이후 추가적인 제거수술이 필요없을 것이라고 강조했다.

류 교수는 “마이크로니들 기반의 약물전달 장치는 기존 약물을 보다 효율적으로 사용할 수 있는 플랫폼이 될 수 있을 것”이라며 “예를 들어 혈관 우회로 수술 부위에 장착해 혈관의 협착이나 폐색을 방지하는 데 응용될 수 있을 것으로 기대된다”고 말했다.

이번 연구는 미래부의 중견연구자지원사업과 보건복지부의 선도형연구중심병원사업 지원으로 수행됐다. 연구결과는 약물전달 분야 국제학술지 ‘저널오브컨트롤드릴리즈’ 지난 12일자에 게재됐다.

혈관질환 치료용 마이크로니들 장치 제작과 적용 개념도. 미래창조과학부 제공.