중력이 거의 없는 우주에서는 지구에서처럼 안약을 떨어뜨려 넣을 수 없다. 이런 가운데, 우리 연구진이 중력에 의존치 않고 안약을 눈에 전달하는 웨어러블 패치를 개발했다. 우주 활용이 가능함은 물론, 스스로 안약을 넣기 어려운 이들에게 큰 도움이 될 전망이다.
한국과학기술원(KAIST·총장 배충식)은 정기훈 바이오 및 뇌공학과 교수팀이 우세준 분당서울대병원 교수팀과 이와 같은 성과를 거뒀다고 21일 밝혔다.
연구팀은 액체가 흐르는 미세 통로, 화학반응으로 압력을 만드는 장치를 유연 패치에 결합했다. 패치를 착용하고 작동 부위를 누르면 내부 기체 압력으로 안약을 눈에 전달하는 식이다.
비타민 C와 베이킹소다 반응이 원리다. 비타민 C인 아스코르빈산과 베이킹소다 주성분인 탄산수소나트륨이 물과 만나 이산화탄소 기체가 발생하는데, 이때 생기는 압력이 미세 통로를 따라 안약을 밀어낸다.
또 기체는 통과시키고 액체는 차단하는 필터를 배치해, 반응 물질과 안약이 섞이지 않도록 했다. 외부 펌프나 전기 구동 장치가 필요 없어 장비 사용이 제한되는 환경에서 활용을 기대할 수 있다.
연구팀은 중력 방향을 달리한 조건에서도 패치가 일정한 안약 방출 성능을 유지하는 것을 확인했고, 사람이 패치를 착용한 상태에서 진행한 평가에서도 일반적인 점안 방식과 유사한 수준의 약물 전달 성능을 보였다.
이번 연구는 우주 환경에서 스스로 안약을 넣을 수 있는 개인용 약물 전달 기술을 제시했다는 데 의미가 있다. 또 파킨슨병 환자처럼 손떨림이 있거나 신체적 제약으로 안약 용기를 눈에 맞춰 조작하기 어려운 사람들에게도 점안을 돕는 수단이 될 것으로 기대된다.
정기훈 교수는 “이번 연구에서 개발한 유연 안약 주입 패치는 별도의 복잡한 장비 없이 약물을 전달할 수 있는 웨어러블 플랫폼으로, 향후 우주의학을 비롯한 다양한 환경에서의 의료 기술로 확장될 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다.
이번 연구에는 전재훈 KAIST 바이오 및 뇌공학과 박사과정 학생이 제1저자로 참여했다. 연구 결과는 국제학술지 '센서스 앤 액추에이터스 B: 케미컬'에 7일 온라인 게재됐다.
김영준 기자 kyj85@etnews.com
