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3D프린트된 백신패치로 백신주사 대체 시도
2021-10-05 15:03:20

<3D프린트된 백신 패치, 이미지 : 노스캐롤라이나 대학교>

 

스탠포드 대학과 노스캐롤라이나 대학의 과학자들이 백신 주사보다 더 성능이 좋은 3D프린트 백신 패치를 만들었습니다. 백신 패치를 피부에 직접 붙이는 것입니다. 미국 국립과학원 회보(Proceedings of the National Academy of Sciences)의 과학자들이 발표한 동물 연구에 따르면,  백신 패치의 면역 반응은 바늘로 팔 근육에 주입된 백신보다 10배 더 컸다고 합니다.

 

백신 패치의 간편함과 효과는 통증이 없고 주사보다 덜 침습적이며 냉장 보관이 필요하지 않으며 자가 투여할 수 있는 백신을 제공하는 새로운 방법을 제시합니다.연구 결과에 따르면 백신 패치는 피부 아래에 전달되는 피하 주사보다 50배 더 ​​큰 유의한 T 세포 및 항원 특이적 항체 반응을 생성했다고 합니다.

 

현미침(micro needle) 패치는 수십 년 동안 연구되어 왔지만 캐롤라이나와 스탠포드의 연구는 3D 프린팅을 통해 독감, 홍역, 간염 또는 COVID-19 백신을 위한 다양한 백신 패치를 개발하기 위해 현미침을 쉽게 맞춤화하기 어려운 몇 가지 과거 문제를 극복했습니다.

 

피부에 녹는 백신이 코팅된 미세바늘을 포함하는 백신 패치는 특별한 취급 없이 전 세계 어디든 배송될 수 있으며 사람들이 직접 패치를 적용할 수 있습니다. 또한, 백신 패치를 사용하는 것이 용이하여 예방 접종률이 높아질 수 있습니다.  피부에 녹는 백신이 코팅된 미세바늘을 포함하는 백신 패치는 특별한 취급 없이 전 세계 어디든 배송될 수 있으며 사람들이 직접 패치를 적용할 수 있습니다.

 

현미침(microneedle) 패치는 수십 년 동안 연구되어 왔지만 캐롤라이나와 스탠포드의 연구는 3D 프린팅을 통해 독감, 홍역, 간염 또는 COVID-19 백신을 위한 다양한 백신 패치를 개발하기 위해 마이크로니들을 쉽게 맞춤화할 수 있는 몇 가지 과거 문제를 극복했습니다.

 

그렇다면 현미침(microneedle)은 어떻게 만들어질까요?

UNC 의과대학 미생물학 및 면역학과의 연구원인 수석 연구 저자인 Shaomin Tian은 현미침을 다양한 백신 유형에 적용하는 것은 일반적으로 어려운 일이라고 말하며, "제조 문제와 함께 이러한 문제가 백신 전달을 위한 현미침 분야를 지연시켰다"고 말했습니다. 대부분의 현미침은 주형(mold)을 만들기 위해 마스터 템플릿으로 제작됩니다. 그러나 현미침의 주형은 다양하지 않으며 복제 중 바늘 날카로움이 감소하는 단점이 있습니다.

Tian은 "우리는 현미침들을 직접 3D 프린팅할 수 있어 성능 및 비용 관점에서 최고의 마이크로니들을 만들기 위한 많은 설계 자유도를 제공합니다."라고 말했습니다. 미생물학자 및 화학 엔지니어 팀은 화이자 및 모더나 코로나19 백신과 같은 RNA 백신을 향후 테스트를 위해 마이크로니들 패치로 공식화하여 혁신을 계속하고 있습니다. 

카본3D의 창립자인 Joseph M. DeSimone은 "이 기술을 개발하면서 고통과 불안없이 저용량으로 백신을 더욱 신속하게 전 세계적으로 개발할 수 있는 기반을 마련하기를 희망합니다"라고 말했습니다.

 

<3DGURU Opinion>

작년에 4D프린팅된 현미침(Microneedle) 에 대해서 소개를 드렸었는데요. 통증없이 약물을 몸에 투입할 수 있고, 간호사같이 전문가가 없어도 직접 패치를 붙일 수 있는 장점과 단점으로는 몸에 잘 붙어있지않아서 4D프린팅된 현미침을 개발하게 되었다는 내용이었습니다. 이번엔 카본 3D사의 CLIP방식의 3D프린터로 현미침을 개발한 사례인데, 기존에 몰드를 제작해서 복제하는 방식보다 다양성측면의 장점과 제작상의 유리함을 얘기하고 있습니다.

하지만, 본문에서는 언급하지 않고 있지만, 정말 백신주사를 대체하여 백신접종률을 올리기 위해서는 그야말로 대량생산을 해야할 것입니다. 전세계 인구를 생각한다면 말이죠. 카본 3D제품이 가장 빠른 3D프린터로 알려져 있지만, 사출성형방식만큼의 생산속도를 내기는 어려울 것이고, 생산단가에 대해서도 고민해봐야 할 것 같습니다.

 

참고) 노스캐롤라이나 대학교

 

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