초록 ▼

□ 연구개요
본 연구는 3D 프린팅 기술을 이용해 효과적이고 경제적인 경피 약물전달을 위한 마이크로니들 시스템 개발을 목적으로 한다.
연구는 총 4단계로 나뉘어 진행되었다. 1단계 보급형 3D 프린터를 이용한 저비용 고효율의 마이크로니들 패치 제작기술 개발, 2단계 맞춤형 경피약물전달을 위한 마이크로니들 패치 개발, 3단계 바이오마커 검출을 위한 금속 마이크로니들 어레이 제작, 4단계 바이오마커 검출 등 바이오센싱을 위한 금속기반 마이크로니들 어레이 개발로 진행하였다.

□ 연구 목표대비 연구결과
1단계

□ 연구개요
본 연구는 3D 프린팅 기술을 이용해 효과적이고 경제적인 경피 약물전달을 위한 마이크로니들 시스템 개발을 목적으로 한다.
연구는 총 4단계로 나뉘어 진행되었다. 1단계 보급형 3D 프린터를 이용한 저비용 고효율의 마이크로니들 패치 제작기술 개발, 2단계 맞춤형 경피약물전달을 위한 마이크로니들 패치 개발, 3단계 바이오마커 검출을 위한 금속 마이크로니들 어레이 제작, 4단계 바이오마커 검출 등 바이오센싱을 위한 금속기반 마이크로니들 어레이 개발로 진행하였다.

□ 연구 목표대비 연구결과
1단계 보급형 3D 프린터를 이용한 저비용 고효율의 마이크로니들 패치 제작기술 개발은 광중합방식의 3D 프린터를 이용하였다. 마이크로니들의 디자인 최적화, 경피약물전달용 마이크로니들 제작을 위한 추가 공정 개발, 마이크로니들 몰드 제작 및 공정의 재현성 확보와 실체현미경을 이용한 마이크로니들 분석을 수행하였다.
2단계 맞춤형 경피약물전달을 위한 마이크로니들 패치 개발의 경우 부위에 따른 약물전달용 마이크로니들 패치 디자인 및 최적화, 충분한 기계적 물성과 안정성을 갖는 용융 마이크로니들 제제를 개발하였으며 동물모델을 이용하여 in vitro, ex vivo test를 진행하였다.
3단계 바이오마커 검출을 위한 금속 마이크로니들 어레이 디자인에 있어서는 본래 기존에 목표하였던 바이오마커 검출을 위한 고분자기반 마이크로니들 어레이 기반과는 달리, 스테인레스 금속 마이크로니들을 CAD 프로그램으로 디자인하여 맞춤제작을 하였다. 고분자 마이크로니들을 사용하여 돼지 피부와 랫 피부에 적용하였으며 피부 투과도를 확인하는 과정은 돼지 피부에만 진행하여 약 90 % 완료하였다고 볼 수 있다.
4단계인 바이오마커 검출 등 바이오센싱을 위한 금속기반 마이크로니들 어레이 개발의 경우, 금속 마이크로니들의 피부 투과능을 확인하였고, 금속 마이크로니들을 이용해 Interstitial fluid(ISF) 혹은 buffer를 이용한 마이크로니들의 흡수능을 측정하였다. 또한 형광 염료를 이용하여 정량 또는 필터 종이로 흡수능을 측정함으로써 마이크로니들을 이용한 바이오마커 검출 가능성을 확인하였다.

□ 연구발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
급속도로 성장 중에 있는 경피약물전달 분야 중 마이크로니들 분야은 고가의 장비와 높은 정확도를 필요로 하기 때문에 연구 진입 장벽은 굉장히 높은 편이라고 할 수 있다. 본 연구에서는 비교적 저렴한 보급형 3D 프린터를 이용하여 마이크로니들과 몰드를 제조하여 고속으로 재현성이 높은 마이크로니들 제형의 경피약물전달 시스템을 구축할 수 있었고, 이를 기반으로 경피약물전달 및 바이오센싱, 그 외의 연구분야에서도 활용이 가능한 고분자와 같은 생분해성을 가진 용융 마이크로니들이나 ISF(Interstitial fluid)와 같은 체액을 추출해 낼 수 있는 금속 마이크로니들 제작 기술을 개발할 수 있었다.
이러한 성과를 기반으로 개발된 고분자 마이크로니들과 금속 마이크로니들의 경우, 추후 경피약물전달이라는 분야에만 국한되는 것이 아닌, 더 다양한 헬스케어와 바이오센싱 등의 분야에서도 널리 활용될 수 있는 기술이 될 것이라고 전망하고 있다.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 4
• 1) 이론적·실험적 접근 방법 ... 4
• 2) 연구개발과제 수행 과정 및 내용 ... 5
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 6
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 6
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 11
• 3) 목표 달성 수준 ... 11
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 11
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 12
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 12
• 6. 참고문헌 ... 13
• [붙임1] 세부 정량적 연구개발성과 ... 14
• [붙임2] 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 15
• 끝페이지 ... 19