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[김시은] 드론 테크놀로지 약물전달시스템(DDS)

2019.09.04





화장품을 효과적으로 피부에 침투시키기 위한 약물전달시스템의 현재. 목표 세포에 타깃하여 유효 성분을 전달하는 혁신적인 약물전달시스템을 소개한다.






피부와 약물전달시스템

본래 약물전달시스템(Drug Delivery System; DDS)은 의료기술의 한 분야로서 도달하기 어려운 장기나 조직에 필요한 약물을 효과적으로 전달하기 위해 개발된 기술이다. 이미 70년대부터 선진국들이 첨단기술을 바탕으로 하여 활발히 연구하고 있는 분야이며 국내에서는 지난 90년대부터 본격적인 연구가 시작되었다.

약물전달물질을 통해 기존 의약품의 부작용을 최소화하고 활성성분의 효과를 극대화시키며 필요한 양의 약물을 효율적으로 전달할 수 있도록 설계되었다.




부작용을 감소시키기 위한 약물전달물질

약물전달물질은 약(예: 항암제 등)을 먹을 때 항상 고려되는 부작용을 해결하고자 하는 움직임에서 시작되었다. 약을 먹어서 병이 낫는다고 하여도 부작용으로 건강이 나빠진다면 주객이 전도되는 셈이다. 이러한 이유들로 인해 목적하는 세포, 조직에만 약의 효과가 미치게끔 약을 운반하는 기술이 시작된 것. 이에 당뇨와 같은 효과를 발휘하기 어려운 약이나 항암제나 항류머티즘 약 등 부작용이 심한 약들을 중심으로 개발이 활발히 진행되고 있다.







최근 활발히 사용되고 있는 약물전달물질의 종류

현재 활발히 적용되고 있는 약물전달시스템의 대표적인 몇 가지 수단을 소개하면 다음과 같다.





첫째, 피부를 통해 약물을 전달하는 패치(Patch) 기술. 약물이 일정한 속도로 피부에 침투하여 약물이 지속적으로 방출되도록 약물의 방출 속도와 피부투과 속도를 조절하는 일종의 약물전달시스템이다. 이러한 패치 기술은 소화기관에 문제가 생겼을 때 약을 복용하여 생길 수 있는 위험부담과 부작용이 거의 없으며 약물이 일정한 속도로 체내에 전달되므로 약효를 오랫동안 유지시킬 수 있는 장점이 있다.



둘째, 가장 많이 연구되고 사용되는 마이크로 캡슐 기술. 즉 치료가 필요한 부위에만 작용하도록 캡슐이 특정 온도에만 녹게 하거나 항원, 항체반응으로 목표지점에서만 방출될 수 있도록 캡슐 표면을 바꾸는 것이다. 이 캡슐이 목적지에 닿기 이전에 백혈구, 분해효소 등의 공격으로 사라지는 것을 막기 위해 표면에 또다시 변형을 가하는 기술(스텔스 기술)이 존재한다.

그 외 지질이 약물을 감싸게 하는 기술, 코팅 기술, 나노입자 벡터기술, 펠렛, 삼투압제제와 같은 약물전달시스템들이 존재한다.







목표 세포에 유효 성분을 도달시키는 드론 테크놀로지 공법

불과 몇 년 전만 해도 약물전달물질이라는 용어는 의료기술의 한 종류로 피부나 화장품으로 연관지어 생각하지 못하였다. 하지만 최근 들어 목표로 하는 타깃에 유효 성분을 도달시키는 약물전달시스템이 개발되어, 이를 화장품과 접목시킨 제품들이 출시되고 있다. 최근 화두로 떠오르고 있는 것은 바로 드론 테크놀로지 공법이 가능하게 한 드론 테크놀로지 개발성분.

드론 테크놀로지 공법은 현재 의료기술에서 사용 중이며 최고의 효과를 내기 위하여 지방세포로 향하는 캡슐을 ‘벡터화’시키는 방식의 약물전달시스템이다. 예를 들어, 드론을 조종한다고 생각해보자. 여기서 드론은 ‘활성성분’일 것이고 그것을 조종하는 사람은 바로 ‘신경전달물질’이다. 활성물질을 담고 있는 벡터를 캡슐화(감싸는)하는 최첨단 기술로 목표물을 식별하고 그곳에 도달하면 활성 성분을 방출하여 효과적으로 작동하게 한다.

예를 들어, 지방을 타깃으로 하여 지방분해 활성물질을 온전히 지방에 도달시키는 것이 가능해져, 단지 화장품을 바르는 것만으로도 보다 강력한 슬리밍 효과를 기대할 수 있는 시대에 도래한 것. 지방을 분해하는 식물활성성분을 약물전달시스템이 적용된 물질(벡터)에 실어 타겟으로 하는 장기나 조직(지방)에 보내어 지방분해를 유도하는 기술이다.

기존의 캡슐과 드론 테크놀로지의 최첨단 캡슐의 가장 큰 차이점은 캡슐 외부 층에 효소 혹은 수용체와 같은 단백질에 특이적으로 결합한 물질인 ‘리간드 펩타이드(LIGAND PEPTIDES)’가 있다는 것이다. ‘리간드 펩타이드’는 표적으로 하는 세포의 특정 수용체와 결합할 수 있다.

캡슐의 리간드 펩타이드는 표적세포(지방 세포)의 수용체와 결합하여 엔도사이토시스(세포가 단백질과 같은 분자를 밖으로부터 안으로 세포막을 이용하여 삼키는 작용; endocytosis)에 의한 내재화를 활성화시킨다.









 

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