몸 속에서 저절로 분해되는 약물전달구조 개발…혈관치료 응용 기대

혈관 외벽 장착을 위한 수갑 모양의 약물전달장치 개발
[아시아경제 윤나영 기자] 국내 연구진이 생분해성 고분자를 이용한 미세 구조물들이 장착된 수갑 모양의 약물전달장치를 개발했다. 이는 동맥경화 등 혈관질환 치료 효과를 증대할 수 있는 실마리가 될 것으로 기대된다.

류원형 연세대 기계공학과 교수와 윤영남 연세대 의대 흉부외과학 교실 교수 연구팀이 함께 수행한 이번 연구는 미래창조과학부가 추진하는 중견연구자지원사업(핵심)과 보건복지부 선도형연구중심병원사업의 지원 하에 진행됐다. 연구결과는 약물전달 분야 국제학술지 저널오브컨트롤드릴리즈(Journal of Controlled Release) 7월12일자에 'Perivascular biodegradable microneedle cuff for reduction of neointima formation after vascular injury'라는 제목으로 게재됐다.

현재 국내외 의과학계에서는 심혈관 질환 치료를 위한 혈관우회로술(심한 협착 및 폐색 부위가 있는 혈관을 우회하여 혈류가 흐르도록 하는 수술)이나 혈관성형술(체외에서 도관을 환자의 혈관 안에 넣고 좁아진 부위를 넓혀주는 수술), 스텐트(혈관 내부로 진입하여 폐색 된 부위를 넓혀주기 위해 삽입하는 관) 등 혈관 내벽을 통해 조직 내에 약물을 전달하기 위한 장치개발이 활발하다.

그러나 이러한 약물전달방식은 혈류에 의한 약물유실 가능성이 있고, 조밀한 혈관 조직의 특성 때문에 약물 확산에 한계가 있었다.

이에 따라 연구팀은 혈관 외벽 장착에 용이한 수갑(cuff) 형태의 곡면에 약물을 함유할 수 있는 마이크로니들이 장착된 약물전달장치를 개발한 것이다. 연구진은 "혈관 외벽에 장치가 삽입되면 미세한 구조물인 마이크로니들의 끝단이 혈관 중간층에 닿아 원하는 부위에 직접적인 약물전달이 가능할 것"이라고 설명했다.

실제 혈관 중간층에 있는 세포의 비정상적 성장으로 혈관 내벽이 막히는 토끼모델에서 마이크로니들로 직접 중간층에 접근해 약물을 전달하는 방식을 통해 기존 대비 약 200배 이상 높은 약물전달 효율을 확인했다.

특히 이 장치는 생분해성 고분자를 주재료로 이용해 인체 내에 삽입돼도 수개월 내 분해돼 이후 추가적인 제거수술이 필요없다. 생분해성 고분자는 생체 내에서 분해돼 저분자량 화합물로 변하는 고분자를 말한다.