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경피약물 전달용 접착성 하이드로젤 패치 개발
의학약학 성균관대학교 (2020-11-25)

성균관대 김재윤 교수, 정후연 연구원

<성균관대 김재윤 교수, 정후연 연구원>


성균관대학교 화학공학/고분자공학부 김재윤 교수 연구팀(제1저자 정후연 연구원)이 우수한 피부 접착력과 기계적 강도를 지닌 경피약물 전달용 접착성 하이드로젤 패치를 개발했다.

하이드로젤(hydrogel)은 물을 90% 이상 포함하고 있는 친수성 고분자 3차원 네트워크로 다양한 생리활성 약물을 전달하는 약물전달 소재로 많이 활용되고 있다. 하지만 일반적인 하이드로젤의 경우 피부에 대한 접착력이 낮아 오랜 기간 피부에서 약물을 전달하는 데 한계가 있으며, 접착력을 부여한 하이드로젤의 경우 기계적 강도가 낮아져서 잘 찢어지는 문제점이 있었다.

연구팀은 홍합접착제로 잘 알려진 폴리도파민(poly-dopamine)과 수십 나노미터 크기의 기공을 가진 다공성 실리카 나노입자를 포함시켜 접착성 하이드로젤을 제작하였다. 표면적이 넓은 다공성 실리카 나노입자와 하이드로젤을 이루는 고분자 사슬과의 높은 상호작용으로 인해 기계적 강도를 유지하면서 피부 접착성이 우수한 하이드로젤을 구현할 수 있었다. 또한 다공성 실리카 나노입자를 접착성 하이드로젤과 피부 사이의 계면에 추가로 도포했을 경우 접착성을 더욱 증가시킬 수 있었다.

모델 약물을 다공성 실리카 나노입자의 기공에 담지하여 제작한 접착성 하이드로젤 패치를 돼지 피부에 접착한 경우 피부 표면에서 피부 내부로 약물이 서서히 잘 전달되었다. 피부에서 떼어내었을 경우에도 피부에 하이드로젤 잔여물이 남지 않고 제거되었으며, 부착한 피부 부위의 염증반응은 미미하여 하이드로젤 자체의 생체적합성이 우수함을 확인하였다.

김재윤 교수는 “향후 다양한 피부질환에 습윤 환경을 유지하면서 약물을 전달할 수 있는 경피약물 전달용 패치 개발에 적용할 수 있을 것”이라고 설명했다.

이번 연구 결과는 재료과학분야 국제학술지 ‘어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈(Advanced Functional Materials)’ 10월 15일자 표지(Frontispiece) 논문으로 선정되었으며, 과학기술정보통신부‧한국연구재단의 중견연구자지원사업, 바이오의료기술개발사업과 산림청‧임업연구원의 산림생명자원소재발굴연구사업의 지원으로 수행되었다.
   ※ 논문명: Adhesive Hydrogel Patch with Enhanced Strength and Adhesiveness to Skin for Transdermal Drug Delivery, 우수한 강도와 피부 접착력을 지닌 경피약물 전달용 접착성 하이드로젤 패치
 

경피약물 전달용 접착성 하이드로젤 패치 개발

 

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