붙이는 주사 '마이크로 니들패치', 올해 기계연 최우수연구 선정

한국기계연구원 정준호 전략조정본부장이 개발한 ‘나노마이크로 DNA 니들패치’ 기술이 2020년 기계연 최우수연구성과에 선정됐다. DNA 니들에 유효물질을 탑재해 피부에 부착하면 니들이 피부의 각질층을 뚫고 들어가 피부 안쪽에서 융해되고, 유효물질이 DNA와 함께 체내로 흡수된다. [기계연]

[아이뉴스24 최상국 기자] 한국기계연구원(원장 박상진)은 통증 없이 약물을 체내에 전달하는 '나노마이크로 DNA 니들패치' 기술을 올해 기계연의 최고 연구성과로 선정했다고 밝혔다.

기계연 전략조정본부 정준호 본부장이 개발한 나노마이크로 DNA 니들패치는 3차원 나노패터닝 기술로 만든 DNA 니들을 피부에 부착해 통증 없이도 백신 같은 원하는 약물을 피부 내로 흡수시킬 수 있는 기술이다.

현재 출시되고 있는 마이크로 니들 화장품들은 니들 소재로 히알루론산을 사용한다. 반면, 기계연이 개발한 ‘나노마이크로 DNA 니들패치’는 천연의 연어 DNA를 사용하는 것이 가장 큰 차이점이다.

DNA 니들은 연어의 정소에서 추출한 대략 2㎚ 직경의 나노섬유인 천연 연어 DNA와 약물, 정제수를 혼합해 만든다. 연어 DNA는 치료 등 의약품 소재로 이미 활용되고 있으며 체내 주입 시 안정성이 뛰어나다. 연어 DNA에는 세포 재생을 촉진하는 특성이 있어 DNA 니들에 포함된 약물의 체내 활성화에도 도움이 된다. 아울러 냉장 또는 상온에서 제작하며, 어떠한 화학공정도 포함되지 않아 약물이 변형되거나 손상될 가능성이 적다는 것도 장점이다.

독감백신과 유사한 분자량(70kDa)의 형광물질인 FITC(Fluorescein isothiocyanate)를 니들의 끝단에 주입한 650㎛ 길이 DNA 니들의 광학현미경 이미지(좌), 공초점 현미경(confocal microscope) 이미지(중), 5㎜ 직경 DNA 패치 상단면의 공초점 현미경 이미지(우) [기계연]

기계연은 다양한 약물에 맞춰 신속하게 나노마이크로 DNA 니들을 제조할 수 있는 플랫폼 기술을 개발하고, 수십 마이크로미터 직경의 DNA 니들 끝부분에 약물을 주입할 수 있는 수십 피코리터급 정밀도를 갖는 약물주입 장비 개발도 마쳤다.

연구팀은 또한 독감백신을 탑재한 DNA 니들패치의 전임상시험을 고려대학교 의과대학과 함께 추진하고 있다. 정준호 본부장은 "전임상시험에서 유의성 있는 백신효능을 확인할 수 있었으며, 내년에 후속 전임상시험을 진행한 후 국제논문으로 발표할 계획이며 국내외 제약사와 공동으로 임상시험도 추진할 계획"이라고 밝혔다.

연구팀은 국내 특허 등록과 함께 미국과 일본, EU를 포함한 해외 7개국에 특허를 출원했다. 기술사업화를 위해 연구소기업을 설립하고 기능성 미용 DNA 니들패치 상용화에도 성공했다.

정준호 본부장은 “원천기술부터 대량제조기술, 상용화기술까지 개발에 성공한 성과”라며 “향후 임상시험을 거쳐 독감이나 새로운 유행성 바이러스 백신이 탑재된 DNA 니들패치를 실용화하기 위해 노력하겠다”고 말했다.