생분해성 wi-fi 약물 전달 시스템

(Bioresorbable, remotely controlled, implantable therapeutic system)

□ 고려대학교(총장 김병철) KU-KIST 융합대학원 황석원 교수가 미국 일리노이대 (University of Illinois at Urbana-Champaign) 와 터프츠 대학교 (Tufts University) 팀과 공동연구를 통해 생분해성 (bioresorbable), 생체 적합성 (biocompatible) 소재인 실크 (silk)와 마그네슘 (Mg) 을 이용, 무선 (wireless) 형태의 약물 전달 시스템 (drug delivery system)을 개발했다.

□ 이번 연구결과는 세계 최고 권위의 학술지인 Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) 온라인판 11월 24일자에 게재됐다.(논문명 : Silk-based resorbable electronic devices for remotely controlled therapy and in vivo infection abatement)

□ 연구팀은 환자의 치료를 목적으로 하는 의료용 전자 소자를 삽입한 후, 원격적으로 제어할 수 있으며, 사용 후에는 제거의 필요성이 없는 시스템이라고 밝혔다. 이러한 시스템은 수술 후 감염 치료에 도움을 줄 수 있으며, 향후 ‘와이파이 (wi-fi)’형태의 약물 전달시스템을 위한 초석이 될 것이라고 기대했다.

□ 기존의 의료용 전자 소자는 몸 안에서 분해되지 않았기 때문에 일정기간 사용후 추가적인 수술을 통해 반드시 제거해야만 하는 단점이 있다. 이번 연구에서는 생체에 무해하며, 체내에서 분해 후 재흡수 될 수 있는 물질들로만 구성되어 있는 전자 소자를 이용하여 기존의 문제점을 해결하였다.

□ 쥐를 이용한 생체 실험을 통해, 임플란트 되어진 전자소자 내에서 발생되는 열을 원격적으로 조절, 시스템 내에 암페실린 (ampicillin)을 배출하여 박테리아 균을 제거하였다. 임플란트 전자소자는 약 2주후에 생체내에서 완전히 생분해되어서 없어진 것을 확인 하였으며, 임플란트 조직 및 주변 조직에는 이상 징후가 보이지 않았다.

□ 황석원 교수는 “생분해성 소자는 기존의 의료용 임플란트 전자소자의 문제점 (2차 수술을 통한 전자소자의 제거 및 이로 인한 높은 감염 유발)을 해결할 수 있을 뿐만 아니라 향후 전자 쓰레기 (e-waste) 처리 및 보안 시스템과 같은 새로운 응용분야의 창출을 가능하게 할 것으로 생각된다.”고 밝혔다.

첨부. 황석원교수(PNAS 논문_Silk-based resorbable electronic devices for remotely controlled therapy and in vivo infection abatement) 1부.