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통증 없이 붙이는 주사 – 나노 마이크로 DNA 니들 패치 기계연 2020년 최우수연구성과 선정

작성자 : 편집부 2021-01-17 | 조회 : 1426

- 전략조정본부 정준호 본부장 연구성과, 올해의 10대 기계기술 이어 최우수 연구상 선정 영예

한국기계연구원 박상진 원장(오른쪽)과 정준호 전략조정본부장(왼쪽)이 2020년 12월 23일(수) 열린 제44회 창립기념식에서 최우수 연구상을 시상하고 기념사진을 찍고 있다.

한국기계연구원(원장 박상진, 이하 기계연)의 2020년 최고 연구성과에 통증 없이 약물을 전달하는 나노 마이크로 DNA 니들 패치 기술이 선정됐다.

한국기계연구원 정준호 전략조정본부장

기계연은 전략조정본부 정준호 본부장의 나노 마이크로 DNA 니들 패치 기술을 2020년 최우수 연구성과로 선정하고, 2020년 12월 23일(수) ‘한국기계연구원 제44주년 창립기념식’에서 시상했다.

정준호 본부장은 나노 패터닝 기술을 이용하여 세계 최초로 DNA를 이용한 니들 패치를 개발하는 데 성공하고, 연구소기업을 설립하여 기술사업화에 힘쓴 공로를 인정받았다. 정 본부장은 2019년 10월 과학기술정보통신부와 한국과학기술 기획평가원이 선정한 ‘2019 국가연구개발 우수성과 100선’, 한국기계기술단체총연합회 선정 ‘2020년 올해의 10대 기계기술’에 꼽힌 데 이어 2020년 기계연 최우수연구성과에도 선정되는 영예를 안았다.

< 나노 마이크로 DNA의 체내 전달 원리 >

DNA 니들에 유효물질을 탑재해 피부에 부착하면 니들이 피부의 각질층을 뚫고 들어가 피부 안쪽에서 융해되고, 유효물질이 DNA와 함께 체내로 흡수된다.

나노 마이크로 DNA 니들 패치는 3차원 나노 패터닝 기술로 만든 DNA 니들을 피부에 부착해 통증 없이도 백신 같은 원하는 유효성분을 피부 내로 흡수시킬 수 있는 기술이다.

DNA 니들은 연어의 정소에서 추출한 대략 2㎚ 직경의 나노섬유인 천연 연어 DNA와 약물, 정제수만을 혼합하여 만든다. 연어 DNA는 치료 등 의약품 소재로 이미 활용되고 있으며, 체내 주입 시 안정성이 뛰어나 국내외 임상시험 통과 가능성이 높을 것으로 기대된다.

< 2㎚ 직경 나노섬유인 연어 DNA로 제조한 200∼1,000㎛ 니들 패치 >

200∼1,000㎛ 길이 DNA 니들을 확대한 광학현미경(optical microscope) 이미지

또한, 연어 DNA에는 세포 재생을 촉진하는 특성이 있어 DNA 니들에 포함된 약물의 체내 활성화에도 도움이 된다. 아울러 냉장 또는 상온에서 제작하며, 어떠한 화학 공정도 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 상단 면의 공초점 현미경 이미지(우)

앞으로 다양한 약물에 맞춰 신속하게 나노 마이크로 DNA 니들을 제조할 수 있는 플랫폼 기술을 개발하고, 수십 마이크로미터(Micrometer/1백만 분의 1m) 직경의 DNA 니들 끝부분에 약물을 주입할 수 있는 수십 피코리터(Picoliter/1조 분의 1리터)급 정밀도를 갖는 약물주입 장비 개발도 마쳤다.