다용도 미세유체 제조기술 개발

아주경제 이한선 기자= 항암치료에 사용되는 다양한 약물을 복용하면서 발생하는 부작용을 해결할 수 있는 원천기술이 개발됐다.

미래창조과학부는 이창수 충남대학교 교수 연구 그룹이 새로운 형태의 미세유체를 쉽게 제조할 수 있는 마이크로 기술을 개발했다고 14일 밝혔다.

이창수 충남대 화학공학과 교수와 최창형 박사과정 학생이 주도한 이번 연구는 미래부가 추진하는 중견연구자지원사업의 지원으로 수행돼 재료분야 권위지 어드밴스드 머티리얼즈지 지난달 22일자 온라인판에 발표됐고 저널의 표지로도 선정돼 내달 14일자에 게재될 예정이다.

연구결과는 네이처지 4월호에 연구 하이라이트로도 소개됐다.

연구팀은 형상을 바꿔 쉽게 복잡하고 다양한 형태를 형성해 한번에 다용도로 사용할 수 있는 미세유체를 제조하는데 성공했다.

형상을 제어해 한 번의 공정으로 친수성과 소수성 물질을 하나의 미세유체인 물방울 안에 담을 수 있는 것이 특징이다.

고체화해 마이크로캡슐을 제작하고 온도변화에 따라 내부에 담겨져 있는 약물방출도 가능해 복잡한 공정 없이도 원하는 형상과 크기로 제조할 수 있게 된다.

미세유체인 에멀젼은 계면활성제로 인해 물과 기름같이 섞이지 않는 액체가 서로 평형을 이루며 분산된 상태로 내부에 이보다 작은 에멀젼을 포함할 경우 다양한 물질을 담을 수 있어 의약산업이나 향장산업, 디스플레이 산업 등에 이용되고 있다.

복잡한 형태의 미세유체는 내부에 다양한 물질을 담을 수 있어 약물전달, 화장품이나 도료 제조 등에 다양하게 활용될 수 있다.

미세유체 기술의 경우 장치 제작과 다양한 종류의 유체들을 개별적으로 정교하게 제어해야 한다는 한계가 있었다.

커다란 용기 내에 섞이지 않는 두 용액을 휘저어 만드는 기존방법은 크기조절이 어려워 물방울이 일정한 크기를 형성하지 않다는 단점이 있었다.

기술은 내부에 물질을 담는 능력과 균일한 크기로 제조하는 공정이 관건이다.

이번 기술 개발로 항암치료에 사용되는 다양한 약물들을 주기적으로 복용하는 중증 암환자가 다양한 약물을 복용하면서 발생하는 심각한 문제를 해결할 수 있는 길이 열릴 것으로 기대된다.

이 교수는 “간단한 공정을 통해 다양한 형상의 물방울을 이용한 고분자 마이크로캡슐 등을 만들 수 있게 돼 향후 다양한 방출패턴을 보유한 약물전달 시스템 구축에 활용될 수 있다”며 “연구팀에서 개발한 물방울을 이용해 한 번의 복용으로 다수의 약물을 투여한 효과를 통해 환자의 고통을 덜어 줄 것으로 기대된다”고 밝혔다.