주사 대신 테이프···몸에 붙이면 약물이 몸속으로

연세대 공동연구팀, 약물전달용 하이드로젤 테이프 개발
동물모델 심장에 붙이고 줄기세포 분사···심장 기능 개선돼
몸에 붙이는 테이프형 약물 전달제가 나왔다.

한국연구재단(이사장 노정혜)은 연세대학교 조승우 교수, 신지수 박사와 연세의료원 최동훈 교수 연구팀이 하이드로젤 테이프를 개발했다고 18일 밝혔다. 

하이드로젤은 수분 함유량이 90% 이상인 젤리 같은 제형의 물질이다. 미용 팩, 콘텐트렌즈, 상처 치유 드레싱 등에 쓰인다.

연구팀이 개발한 하이드로젤 테이프를 붙이면 줄기세포나 약물을 몸에 스며들게 할 수 있다. 이식과 주사가 필요 없다. 테이프는 동결건조된 제형으로 별도의 처리 없이 간편하게 사용하면 된다. 

연구팀은 하이드로젤 테이프 내부에 나노섬유 구조를 만들어 약물전달 효율을 높였다. 접착력과 탄력성도 크다.

심근경색 동물모델을 이용한 실험에서 동물의 심장 표면에 하이드로젤 패치를 붙이고 그 위에 줄기세포를 분사하자 줄기세포가 패치 내부에 흡수됐다. 그 결과 심박출률 등 심장 기능이 개선됐고 심근비대증이 완화됐으며 심혈관 조직도 재생됐다.

하이드로젤 패치는 줄기세포뿐만 아니라 단백질도 전달한다. 연구팀은 상처 치료에 사용되는 혈관유도성장인자를 탑재한 하이드로젤 테이프를 생쥐의 상처에 붙였다. 자가치유가 힘들 정도로 컸던 부위가 빠르게 회복됐다. 

연구팀은 이 테이프를 이용해 생쥐에 간·소장·위 오가노이드를 원하는 위치에 부착하는 데도 성공했다. 오가노이드는 장기 유사체로 신약개발에 활용 가능성이 높다. 미니장기와 오가노이드는 차세대 세포치료제로 주목받지만, 이식 기술이 없는 상태다.

조승우 교수는 "하이드로젤 테이프를 이용해 줄기세포와 약물을 쉽고 편리하게 질환 부위에 안전하게 전달하는 방법으로 상용화 가능성이 크다"고 말했다.

연구 결과는 어드밴스드 펑셔널 머테리얼스(Advanced Functional Materials) 9월 2일 자에 실렸다.


히알루론산 기반 패치형 하이드로젤 테이프 응용 모식도. 연구팀은 홍합·멍게 수중 접착 기술을 모방한 페놀 유도체 수식 조직 접착성 히알루론산 패치를 제작했다. 이 패치는 세포, 오가노이드, 약물 치료제, 인공 조직 모사체 제작 등에 응용될 수 있다. <그림=연구재단 제공>히알루론산 기반 패치형 하이드로젤 테이프 응용 모식도. 연구팀은 홍합·멍게 수중 접착 기술을 모방한 페놀 유도체 수식 조직 접착성 히알루론산 패치를 제작했다. 이 패치는 세포, 오가노이드, 약물 치료제, 인공 조직 모사체 제작 등에 응용될 수 있다. <그림=연구재단 제공>

렛트(Rat)의 손상된 심장 조직 표면에 하이드로젤 테이프를 이용해 줄기세포를 단단히 부착했다(왼쪽). 약물이 미리 탑재된 하이드로젤 테이프를 마우스의 피부가 손상된 부위에 부착해 간단한 방식으로 조직 재생 효과를 유도했다. <자료=연구재단 제공>렛트(Rat)의 손상된 심장 조직 표면에 하이드로젤 테이프를 이용해 줄기세포를 단단히 부착했다(왼쪽). 약물이 미리 탑재된 하이드로젤 테이프를 마우스의 피부가 손상된 부위에 부착해 간단한 방식으로 조직 재생 효과를 유도했다. <자료=연구재단 제공>
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