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3D프린터를 활용해 눈에 약물을 주입하는 새로운 방법
2018-06-18 14:06:00

우리가 안과에 가서 약을 받으면, 조제약도 있지만 대부분 눈에 직접 투약하는 안약을 많이 받게 됩니다.

안약은 눈물에 의해 희석되고, 눈의 대부분과 혈관 사이에 물리적 장벽이 있기 때문에 종종 효과가 작을 수도 않습니다. 의사들은 때때로 레이저 요법과 안구에 직접 주사를 넣는 방법을 사용하지만, 레이저 요법에는 몇 가지 심각한 부작용이 있습니다. 또한 주기적으로 눈에 주사를 넣는 방법은 비용이 비쌉니다. 미국은 한 번에 2,000 달러에 육박합니다.

민감한 눈에 약을 투입하는 것은 쉽지 않습니다. 이러한 이유로 약물을  안구에 효율적으로 주입하고 비용을 최소화 할 수있는 기술은 유용하고 중요합니다.

<이미지 : Getty images>

 

워싱턴 주립 대학의 한 연구원은 심각한 눈의 질병을 치료하기 위해 보다 편리하고 저렴하고 덜 고통스런 치료방법을 개발하기 위해 미 국방부의 보조금을 받았습니다.

워싱턴 주립대학교의 Kuen-Ren "Roland"Chen, 기계 및 재료 공학부의 조교수는 264,000 달러, 18 개월간의 연구 보조금을 지속적으로 눈에 약을 직접 투여하는 프로그래밍 가능한 미세 바늘(microneedle) 배열(array)를 3D 프린팅을 사용하여 개발하는 것입니다.

이 기술은 당뇨병성 망막증 및 노화에 따른 황반변성과 같은 주요 안과 질환을 치료하는 데 사용될 수 있습니다.

<미세 바늘(microneedle) 배열(array)의 프로토타입, 이미지 : 워싱턴주립대학교>

 

미국 실명 방지 협회 (Prevent Blindness America)는 미국 시각 장애 예방 및 시력 손상 치료로 매년 약 1,390억 달러의 비용이 든다고  밝혔습니다. 

표준 피하 주사 바늘의 대안인 미세 바늘은 미세 바늘 배열을 형성하기 위해 서로 옆에 쌓인 최소 침습성 바늘입니다.

<일반주사 바늘과 미세바늘 비교, 이미지 : Clinical and Experimental Vaccine Research 2014/Korean Vaccine Society>

 

미세 바늘 기술은 이미 존재하는 기술이지만, Chen과 그의 박사학생인 Maher Amer는 배열(array)의 혁신적인 "잠금(locking)"및 "잠금 해제(unlocking)"기술을 개발 중입니다. 그들은 아주 작은 바늘을 만들기 위해 3D 프린팅을 사용할 계획입니다.

바늘을 고정시키기 위해 폴리머 젤을 사용하는 첸의 기술은, 의사가 환자의 눈에 오랜시간동안 약을 꾸준히 투약하고 나중에 쉽게 분리 할 수 있도록 미세 바늘 배열을 눈에 부착 할 수있게 해줍니다.

 

지속적인 투약은 비용을 절감하고 환자가 병원이나 진료소 방문 횟수를 줄이게 하므로, 좀 더 효율적인 약물 투입이 될 것입니다. 마이크로 바늘 기술은 또한 덜 침습적이며 직접 주입하는 방식보다 통증을 덜 하고, 부작용이 적을 것이라고 덧붙였습니다.

연구팀은 처음에 약물을 한 달 동안 눈으로 투여하는 미세 바늘 배열을 개발할 계획을 세웠습니다. 한달 동안 약을 지속적으로 투여한다는것이 상당히 길게 생각되지만, 한번에 직접 주사하는 방식보다 비정상적인 혈관 성장을 효율적으로 감소시킬 수 있다고 합니다.

Chen의 기술은 또한 치료에 필요한 약물의 양을 줄이게 되므로, 환자들의 비용을 절감 할 수 있습니다.

현재 연구진은 마이크로 바늘 제조 및 잠금 장치 테스트에 필요한 금형을 개발하고 있다고 합니다.

 

임플란트, 치과 등의 분야에 의료쪽에 3D프린터의 사용은 점점 증가하고 다양한 사례가 나오고 있는데, 안과분야로도 활용처가 확장되고 있습니다. 의료비가 줄어들고, 시술시에 환자의 고통이 적고, 편리하게 시술할 수 있다고 하니 이 기술이 잘 개발되기를 기대해 봅니다.

 

참고) https://news.wsu.edu/2018/06/14/eye-disease-treatment/

 

이상입니다. -3D그루-

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