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한국의 한양대학교는 ZwickRoell에서 수행하는 마이크로니들 제조 및 시험에 의존합니다.

한양대학교는 현재 전국 STEM(과학, 기술, 공학, 수학) 분야 선두 대학교로 여겨지는 한국의 사립 연구 대학입니다. 한양대학교는 1939년에 공학 및 건축 프로그램을 개설한 최초의 단과대학이었습니다.

바이오의약연구실

김용희 교수(Ph.D., FBSE)가 주도하여 개설한 바이오의약연구실은 약물 전달의 효율성과 삶의 질 개선을 위한 새로운 약물전달시스템의 연구 및 개발에 집중하고 있습니다. 진행중인 연구 주제 중 하나로 “용해성 마이크로니들 패치”를 집중 연구하고 있습니다. 김용희 교수와 Shayan Fakhraei Lahiji 박사는 용해성 마이크로니들을 캡슐화하고 피부속 전달 효율을 개선하기 위해 다양한 플랫폼을 개발했습니다.

캡슐에 약물을 담은 용해성 마이크로니들 개발

용해성 마이크로니들은 최소 침습 방식으로 다양한 의약품 및 화장품을 전달할 수 있는 환자 친화적인 경피 약물 전달 플랫폼입니다. 김용희 교수팀은 국소 또는 전신 전달을 위해 적용 즉시 피부로 방출되는 바이오의약품과 혼합한 고분자 백본 매트릭스로 만든 용해성 마이크로니들에 집중하고 있습니다.

용해성 마이크로니들 패치의 장점

용해성 마이크로니들 패치는 기존 주사기의 한계인 통증, 외상, 감염, 두려움, 혐오감을 없애줍니다. 이 전달 체계는 초회 통과 효과를 방지하기 때문에 위장관 내부에서 발생하는 활발한 약물 손실도 없앨 수 있습니다.
주사에 비해 마이크로니들의 면역 효과가 더 낫다는 다양한 보고 기사 때문에 지난 수십 년 동안 용해성 마이크로니들에 대한 대중의 관심이 크게 증가했습니다. 특히, 코로나19 대유행 이후로 캡슐화된 백신을 담은 마이크로니들 개발을 연구하는 연구팀의 수가 현저히 증가했습니다. 한편, 마이크로니들 패치의 열 안정성 덕분에 저온 체인 시스템 없이도 백신을 쉽게 보관 및 유통할 수 있습니다. 이러한 마이크로니들의 안정성 덕분에 저소득 국가의 접종률도 크게 높일 수 있습니다.

용해성 마이크로니들의 파괴력 분석

마이크로니들 패치의 기계적 특성은 백본 매트릭스와 캡슐화된 재료의 영향을 받습니다. 예를 들어, 기계적 강도가 낮으면 피부로 침투할 때 파손될 수 있어 약물을 낭비하게 됩니다. 따라서, 피부에 일관적이고 안정적으로 침투하기 위해서는 개발 중에 패치 속 각 마이크로니들의 필수 기계적 강도를 자세히 조사해야 합니다.

“고감도 로드셀이 결합된 만능재료시험기 zwickiLine은 마이크로니들의 기계적 속성을 매우 정확하게 측정하기 때문에, 추가 연구에 필요한 신뢰할 수 있는 데이터를 얻었다는 확신을 줍니다.”

김용희 교수
바이오의약연구실 설립자 겸 연구소장

과거와 미래를 위한 시험 솔루션

“지난 10년 동안 ZwickRoell 시험 솔루션을 사용했는데 시험 결과의 정확도가 높아서 매우 만족하고 있습니다. 그 외에 각 시험에 맞게 측정 방식을 선택할 수 있게 해 주는 광범위한 액세서리 옵션과 소프트웨어 구성도 좋습니다.”

Shayan Fakhraei Lahiji 박사

Cursus Bio

상업적 대량 생산을 목적으로 한양대학교에서 개발한 용해성 마이크로니들은 의약품의 전달 효율성과 적용 편의성을 향상하는 데 기대되는 결과를 보여주었습니다. 이 점을 고려하여 유명 패치 제조 기업인 iCure Pharmaceuticals는 김용희 교수와 Lahiji 박사가 개발한 마이크로니들 기술을 상용화하기 위해 “Cursus Bio”라는 자회사에 투자했습니다.

마이크로니들의 기계적 속성 평가를 위한 ZwickRoell 시험 솔루션은 한양대학교와 Cursus Bio 외에도 연세대학교, 라파스, 필로시스, 유한양행 등 다양한 연구 기관 및 기업에서 널리 사용하고 있습니다.

ZwickRoell 시험기를 사용하는 한국 한양대학교의 바이오의약연구실

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