피부에 붙이는 무통증 초미세침 항암 백신

- 주사바늘을 대체할 반창고형 백신 -

정지훈 교수 연구팀(약학대학)과 임용택 교수 연구팀(성균나노기술원)은 공동연구를 통해 피부에 붙이는 용해성 초미세침 주사을 이용한 항암 백신을 개발했다.        

용해성 초미세침은 피부에 부착하면 피부 각질층을 투과하여 짧은 시간 내에 용해되어 통증이나 조직 손상이 거의 없이 유효물질을 진피까지 전달할 수 있어, 미용과 의료용 분야에서 기존 주사 방식을 대체할 수 있는 미래 기술로 주목받고 있다. 그러나 용해성 초미세침은 체내에서 녹는 재질로 만들어 안전성과 사용편의성이 높은 반면, 물에 잘 녹지 않은 유효성분의 제형화에는 어려움이 있었다.        

연구진은 양친성 고분자(소수성 부분과 친수성 부분을 함께 지닌 고분자)가 물에 녹으면 자가 조립을 통해 나노입자를 형성하는 성질을 이용했다. 양친성 고분자를 이용한 초미세침으로 피부 각질층 투과 후 용해되어 자가조립 나노입자를 형성함으로써 물에 잘 녹지 않는 유효성분을 진피를 통해 림프절까지 전달할 수 있음을 확인하였으며, 간단한 공정으로 물에 잘 녹는 유효성분과 물에 잘 녹지 않는 유효성분을 함께 초미세침에 담을 수 있는 기술을 개발하였다.  

연구팀은 초미세침의 피부부착 후 매우 작은 크기의 자가조립 나노입자(30나노미터, 1나노미터는 10억분의 1미터)가 림프절로 전달되는 현상을 이용하여, 암 백신 항원과 함께 물에 잘 녹지 않는 면역증강제를 림프절에 전달하여 항암 백신의 효과를 개선할 수 있는 동시에 기존 주사형 면역증강제의 문제점인 체내 염증 반응도 크게 줄일 수 있음을 확인하였다.  

정지훈 교수는 “이번에 개발한 초미세침 기술은 의료용으로 허가된 안전한 고분자소재를 활용하기 때문에 주사형 백신의 대체뿐만 아니라 피부 미용 기능성 화장품으로 상용화가 가능할 것으로 기대된다.”고 말했다.

본 연구는 한국연구재단의 중견연구자지원사업 및 선도연구센터(ERC) 지원으로 수행되었으며, 나노과학 분야의 세계적 권위지인 ACS Nano (Impact Factor: 13.709) 8월 24일자 온라인에 게재되었다.

*논문명: Enhanced Cancer Vaccination by In Situ Nanomicelle-Generating Dissolving Microneedles
*제1저자: 김낙원(약학대학 박사과정 연구원); 공동 제1저자: 김선영(성균나노기술원 박사과정 연구원); 교신저자: 정지훈(약학대학 부교수); 공동교신저자: 임용택 (성균나노기술원 교수)