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국내 연구진이 줄기세포 작동 원리를 모사한 근적외선 반응형 마이크로니들 플랫폼을 개발, 만성 당뇨성 창상 등에 새로운 치료 전략을 제시할 것으로 기대된다.
한국연구재단은 김한영 가톨릭대 교수와 정현도 한양대 교수 공동연구팀이 근적외선 반응을 통해 약물방출 제어와 2차 감염 예방이 동시에 가능한 신개념 세포모사형 근적외선 반응형 마이크로니들을 개발했다고 10일 밝혔다.
'당뇨발'로 불리는 만성 당뇨성 창상은 혈류 장애와 지속적 염증 반응으로 자연 치유가 어려운 질환이다. 최근 마이크로니들을 이용한 국소 약물 전달 기술이 주목받고 있으나, 기존 정기예금최고금리 마이크로니들은 생체적합성이 낮고 생체적합성이 높은 히알루론산 기반 마이크로니들은 치료 효능이 제한적이다.
연구팀은 생체모방 개념을 적용, 줄기세포가 외부 자극에 반응해 엑소좀을 분비하는 생리기전에서 영감을 얻어 근적외선 반응형 마이크로니들 플랫폼을 개발했다.
플랫폼은 히알루론산 기반 생분해성 니들층과 맥신 기반 광열 반응 프리랜서대출조건 성 기판층으로 구성된 이중 구조로 설계됐다.
니들층에는 줄기세포 유래 나노베지클(NV)과 연어 정자 유래 DNA를 결합한 NV-DNA 복합체를 탑재하고, 기판층에는 근적외선을 흡수해 열을 발생시키는 맥신 기반 소재를 적용했다.
개발된 마이크로니들 플랫폼은 근적외선을 조사하면 맥신이 열을 발생시켜 국소적으로 상처 부위 혈류 원금과이자 를 개선하고 감염 원인균을 사멸시켜 2차 감염을 예방한다.
또 열 자극이 NV-DNA 복합체 방출을 정밀하게 유도함으로써 약물방출 시점과 속도 제어가 가능함을 확인했다.
김한영·정현도 교수는 “이번 마이크로니들 플랫폼은 기존 약물 전달 시스템의 비특이적 방출 문제를 극복하고 생체 환경 변화에 따라 반응하는 맞춤형 치료제로 interest 작용할 수 있다”라며 “향후 조직 재생을 필요로 하는 차세대 세포 모사 치료 기술로 발전할 것”이라고 말했다.
이번 연구성과는 재료과학 국제학술지 어드밴스드 머티리얼즈(Advanced Materials)에 지난달 25일 온라인 게재됐다.
이인희 기자 leeih@etnews.com