국내 연구진이 우주에서도 사용할 수 있도록 중력에 의존하지 않고 안약을 눈에 전달하는 착용형 패치를 개발했다.
한국과학기술원(KAIST)은 바이오및뇌공학과 정기훈 교수 연구팀이 분당서울대학교병원 우세준 교수 연구팀과 공동으로, 우주 환경의 제약을 고려한 웨어러블 안약 전달 패치를 개발했다고 21일 밝혔다.
연구팀은 액체가 흐르는 미세한 통로와 화학반응으로 압력을 만드는 장치를 하나의 유연한 패치에 결합했다. 패치를 착용하고 작동 부위를 누르면 내부에서 발생한 기체의 압력이 안약을 눈으로 전달하는 방식이다.
작동 원리는 비타민 C와 베이킹소다의 반응에 있다. 비타민 C인 아스코르빈산과 베이킹소다의 주성분인 탄산수소나트륨이 물과 만나면 이산화탄소 기체가 발생한다. 이때 생기는 압력이 미세한 통로를 따라 안약을 밀어낸다. 중력으로 안약을 떨어뜨리는 대신 패치 내부에서 만든 압력을 이용하는 것이다.
화학반응이 일어나는 공간과 안약이 담긴 공간 사이에 기체는 통과시키고 액체는 차단하는 필터를 배치했다. 반응 물질과 안약이 섞이지 않도록 분리하면서 기체의 압력을 전달하는 구조다. 외부 펌프나 전기 구동 장치가 필요 없어 장비 사용이 제한되는 환경에서의 활용을 기대할 수 있다.
연구팀은 중력 방향을 달리한 조건에서도 패치가 일정한 안약 방출 성능을 유지했다고 설명했다. 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.
특히 파킨슨병 환자처럼 손떨림이 있거나 신체적 제약으로 안약 용기를 눈에 맞춰 조작하기 어려운 사람들에게도 점안을 돕는 수단이 될 것으로 기대된다고 연구팀은 설명했다.
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.