[DEBUG-WINDOW 처리영역 보기]
즐겨찾기  |  뉴스레터  |  오늘의 정보  |  e브릭몰e브릭몰 회원가입   로그인
BRIC홈 동향
웨비나 모집
스폰서배너광고 안내  배너1 배너2
전체보기 Bio통신원 Bio통계 BRIC View BRIC이만난사람들 웹진(BioWave)
목록
조회 1025  인쇄하기 주소복사 트위터 공유 페이스북 공유 
바이오통신원   
근적외선으로 약물 투여하는 생체이식 장치 개발
의학약학 한국연구재단 (2019-06-07 09:38)

최영빈 교수(서울대), 최진호 교수(단국대)가 공동연구를 통해 주사바늘 없이 근적외선*으로 약물을 투여하는 생체이식 장치를 개발했다고 한국연구재단은 밝혔다.
    ※ 이승호 박사(서울대), 박혜연 연구원(단국대)이 제1저자로 연구에 참여했다.
    * 근적외선 : 적외선 중 가시광선에 가까운 빛이다. 공업용‧의료용으로 많이 이용한다.

1~2회가 아닌 반복적인 피하 주사 투여는 환자에게 많은 고통과 경제적 부담을 안겨준다. 대표적인 사례로 성장호르몬 결핍에 의한 저신장증 등은 지속적으로 성장호르몬 주사가 처방된다.

연구진은 이를 해결할 수 있도록, 밀봉된 여러 개의 약물저장소를 피부에 이식하고, 근적외선을 쪼여주어 하나씩 약물이 방출되는 장치를 개발했다.

개발된 장치를 몸속에 이식한 뒤 외부 장치를 이용해 피부 밖에서 근적외선을 인가해주는 방식으로 작동한다. 근적외선에 의해 체내 장치에서 약물저장소의 막이 선택적으로 파열되면서 일정량의 약물(성장호르몬 등)이 체내로 전달되도록 구성되었다.

이번 연구에서 핵심 기술은 근적외선을 가하면 파열되는 막이다. 근적외선을 받으면 열을 발생하는 그래핀 기반 나노입자와, 이때 발생한 열을 감지하여 파열되는 특수 고분자로 만들어졌다.

연구진은 “이번에 개발한 근적외선으로 약물 투여가 가능한 체내 이식형 디바이스는 만성질병으로 장기간, 반복적 주사 약물치료가 필요한 환자의 불편함을 크게 덜어줄 수 있는 신개념 의료기기가 될 수 있다는 점에 큰 의미가 있다”라고 밝혔다.

이 연구 성과는 과학기술정보통신부·한국연구재단 NRF특별협력사업, 기초연구사업(중견연구)의 지원으로 수행되었다. ‘미국국립과학원회보(PNAS)’에 5월 23일 게재되었다.

< 논문명, 저자정보 >

논문명
Implantable multireservoir device with stimulus responsive
membrane for on-demand and pulsatile delivery of growth hormone

대표 저자

최영빈 교수(교신저자, 서울대학교), 최진호 교수(교신저자, 단국대학교), 이승호 박사(제1저자/서울대학교),
박혜연 연구원(제1저자/이화여자대학교)

< 연구의 주요내용 >
1. 연구의 필요성

 ○ 성장호르몬 결핍증에 의한 저신장증 등의 치료를 위해 가장 일반적으로 사용하는 방법은 지속적, 반복적 성장호르몬의 피하 주사 투여이다. 하지만 이는 환자에게 많은 고통과 경제적인 부담을 안겨주는 제약점이 있다.

2. 연구내용
 ○ 이를 해결하기 위하여, 연구진은 “주사바늘 없이 체외에서 근적외선을 인가함으로써 약물주입이 가능한 이식형 디바이스”를 개발 하였다.
 ○ 이 디바이스는 단 한 번의 체내 이식 후 외부에서 사용자가 원할 때마다 비침습적으로 근적외선을 피부 바깥에서 짧은 시간 (5초 이내) 인가하여 약물 전달이 가능하도록 설계되었다.
 ○ 특히, 배터리 및 구동장치가 필요 없어 소형화 가능하고 이식에 용이하다는 장점이 있다. 
 ○ 연구진이 개발한 이식형 약물전달 디바이스는 각각 일정한 양의 성장호르몬을 탑재한 다수의 약물저장소를 근적외선에 감응하여 파열될 수 있는 막으로 밀봉하여 완성하였다.
 ○ 개발된 약물전달 디바이스는 이식 후 체외에서 사용하는 외부 디바이스를 통해 줄맞춤 되어 비침습적으로 인가된 근적외선으로 각각의 약물저장소의 막을 선택적으로 파열함으로써 일정량의 성장호르몬을 체내에 전달할 수 있도록 구성되어 있다.
 ○ 이번 연구의 핵심 기술은 “근적외선 인가 시 파열 가능한 감응성 막”이며 이는 근적외선을 받으면 열을 발생하는 그래핀 기반 나노입자와 이 때 발생한 열에 의해 감응하여 파열될 수 있는 특수한 고분자의 복합체로 만들어졌다.
 ○ 현 연구진은 성장호르몬 결핍이 유도된 동물을 사용한 실험을 통해 근적외선이 인가된 디바이스로 얻어진 성장호르몬과 인슐린양성장인자 혈중 농도가 기존 성장호르몬 피하주사 방법으로 실험한 결과와 거의 같은 수준으로 나타난다는 것을 밝혔다.

3. 연구성과/기대효과
 ○ 연구진은 지속적, 반복적 성장호르몬의 피하 주사 투여가 요구되는  성장호르몬결핍증 치료를 위하여 “주사바늘 없이 체외에서 근적외선으로 인가함으로써 약물주입이 가능한 이식형 디바이스”를 개발 하였다.
 ○ 이번에 개발한 근적외선으로 약물 투여가 가능한 체내 이식형 디바이스는 만성질병으로 장기간 잦은 주사 약물치료가 필요한 환자의 불편함을 크게 덜어줄 수 있는 신개념 의료기기가 될 수 있다는 점에 큰 의미가 있을 것이다. 

근적외선 기반 이식형 디바이스 작동 원리
그림. 근적외선 기반 이식형 디바이스 작동 원리
약물전달 디바이스를 체내 이식 후 외부 디바이스를 체외 피부 위에 부착한다. 사용자가 원할 때마다 비침습적으로 근적외선을 피부 바깥에서 짧은 시간 동안 (~ 5초) 인가하면 감응성 막이 파열되면서 약물 전달이 가능하다.

  추천 0
  
인쇄하기 주소복사 트위터 공유 페이스북 공유 
  
본 기사는 네티즌에 의해 작성되었거나 기관에서 작성된 보도자료로, BRIC의 입장이 아님을 밝힙니다. 또한 내용 중 개인에게 중요하다고 생각되는 부분은 사실확인을 꼭 하시기 바랍니다. [기사 오류 신고하기]
 
  댓글 0
등록
비아이코퍼레이션
연구정보중앙센터
위로가기
동향 홈  |  동향FAQ  |  동향 문의 및 제안
 |  BRIC소개  |  이용안내  |  이용약관  |  개인정보처리방침  |  이메일무단수집거부
Copyright © BRIC. All rights reserved.  |  문의 member@ibric.org
트위터 트위터    페이스북 페이스북   유튜브 유튜브    RSS서비스 RSS