충남대 이창수 교수팀 '물방울 마이크로 제조기술' 개발
다양한 약물 한번에…암환자 약물복용 부작용 해소 기대

다양한 약물을 주기적으로 자주 복용하면서 생기게 되는 항암치료 부작용을 해결할 수 있는 기술이 개발됐다.

미래창조과학부는 충남대학교 화학공학과 이창수 교수팀이 일반적인 중증 암환자들이 다양한 약물을 복용함으로 인해 겪게 돼는 부작용을 해결할 수 있는 기술을 개발했다고 14일 밝혔다. 이들이 개발한 기술은 새로운 형태의 물방울(emulsion)을 아주 손쉽게 제조할 수 있는 마이크로 기술이다. 물방울이라고 불리는 상태는 계면 활성제로 인해 물과 기름같이 섞이지 않는 액체가 서로 평형을 이루며 분산된 상태를 말한다.

분산된 물방울 내부에 이보다 작은 물방울을 포함할 경우, 다양한 물질을 내부에 담을 수 있어 의약산업이나 향장산업, 디스플레이 산업 등에 이용되고 있다. 복잡한 형태의 물방울은 내부에 물질을 담는 능력과 균일한 크기로 제조하는 공정이 관건이다. 그러나 커다란 용기 내에 섞이지 않는 두 용액을 휘저어 만드는 기존 방법은 크기 조절이 어려워 만들어지는 물방울이 일정한 크기를 형성하지 않는다는 단점이 있었다. 이를 극복하기 위해 개발된 미세유체 기술의 경우 장치 제작에 어려움이 있고, 복잡한 형태의 물방울 형성을 위해 다양한 종류의 유체들을 개별적으로 정교하게 제어해야 한다는 한계가 있었다.

연구팀은 물방울의 형상을 바꿔 복잡하고 다양한 형태의 물방울을 손쉽게 형성, 한 번에 다용도로 사용할 수 있는 물방울을 제조하는 데 성공했다. 이로써 물방울의 형상을 제어함과 동시에 한 번의 공정으로 섞이지 않는 물질을 하나의 물방울 안에 담을 수 있게 됐다. 나아가 연구팀은 이렇게 만들어진 물방울을 고체화하여 마이크로캡슐을 제작하고 온도변화에 따라 내부에 담겨져 있는 약물방출이 가능함을 확인했다. 이는 복잡한 공정 없이도 원하는 형상과 크기로 제조할 수 있게 된다. 이 교수는 "아주 간단한 공정을 통해 다양한 형상의 물방울을 이용한 고분자 마이크로캡슐 등을 만들 수 있게 돼, 향후 다양한 패턴을 보유한 약물전달 시스템 구축에 활용할 수 있을 것으로 보인다"며 "무엇보다 기존의 암환자들이 겪어야 하는 고통을, 이번 기술을 이용해 덜어 줄 수 있을 것으로 기대된다"고 말했다.

한편 이번 연구결과는 재료분야 권위지 'Advanced Materials'지 3월 22일자 온라인판에 발표됐으며, 이 저널의 표지(frontispiece)로도 선정돼 5월 14일자에 게재될 예정에 있다. 또한 그 중요성을 인정받아 네이처지 4월 호에 연구 하이라이트로도 소개됐다.

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