병원에 가면 주사 맞기 싫다고 우는 아이들을 종종 보게 됩니다. 뾰족한 주삿바늘을 보면 두려운 마음이 드는 것은 어른도 예외는 아니죠!
하지만, 바늘이 무서운 이들에게 희소식이 들려왔습니다. 바로 ‘붙이는 주사’라고도 불리는 ‘마이크로니들(Microneedle)’ 입니다.
최근 마이크로니들은 주사제나 경구제를 대체할 수 있는 차세대 약물전달 기술로서 전 세계 제약·바이오 업계가 주목하고 있는데요! 오늘 뉴스룸에서 마이크로니들의 개념에 대해 쉽게 알려드리겠습니다.
통증 없이 간단히 붙이기만 하면 끝! 마이크로니들(Microneedle)이란?
마이크로니들(Microneedle)은 머리카락의 3분의 1 수준 두께인 미세(micro)한 바늘(needle)을 이용해 피부의 피부 장벽층인 각질층을 통과하여 약물을 전달하는 패치 형태의 경피 약물전달 시스템*입니다.
무수히 많은 미세 바늘을 피부에 붙여 체내에 약물이 흡수되도록 해 ‘붙이는 주사’라고도 불립니다. 일반 주사보다 이용 편의성도 높고 아프지도 않아 전 세계 제약, 바이오 기업이 차세대 먹거리 기술로 기대하고 있습니다.
- *경피 약물전달시스템(Transdermal Drug Delivery System, TDDS): 피부를 통해 약물을 전달하는 방식으로, 약물 전달에 가장 유망한 방법 중 하나임.
일반 주사보다 아프지 않은 마이크로니들! 장점 더 살펴보기
피부에 붙이는 형태인 마이크로니들은 환자 몸에 직접 바늘을 투여하는 주사보다 덜 아프다는 것과 함께 △스스로 부착할 수 있다는 점에서 약물 투여가 쉽고, △주삿바늘 때문에 생기는 통증이나 감염 등이 감소한다는 장점이 있습니다.
또한, 미세한 바늘을 활용해 투여하기 때문에 △적은 투여량으로도 뛰어난 약물 전달 효과를 볼 수 있고 △약물을 전달하는 속도도 조절이 가능합니다.
기존 주사기보다 제작 단가가 낮아 저렴하고, 대량 생산을 할 수 있다는 장점도 있습니다.
마이크로니들의 종류
마이크로니들의 종류는 바늘의 재질과 제조방식, 약물 전달 방식 등에 따라 크게 5가지로 구분됩니다.
△고체(Solid) 타입 △코팅(Coated) 타입 △용해성(Dissolving) 타입 △공동(Hollow) 타입 △하이드로겔 형성 (Hydrogel forming) 타입의 마이크로니들로 나뉩니다.
1) 고체(Solid) 타입 마이크로니들
기존에 피부과에서 사용된 기술로 마이크로니들의 초기 형태라고 할 수 있습니다.
약물을 도포하지 않은 바늘을 피부 위에 롤링하여 미세한 구멍을 낸 후 약물(연고, 크림, 액 등)을 투여하는 방식입니다.
가장 간단하고 직관적이라는 장점이 있지만, 피부 안으로 들어가는 약물의 양이 일정하지 않고 바늘로 인한 구멍이 빠르게 회복되어 닫혀버리는 탓에 전달되는 투여량이 적어 의료용으로 활용하기에는 제한이 있습니다.
2) 코팅(Coated) 타입 마이크로니들
바늘의 표면에 약물을 도포한 후 피부에 구멍을 낸 후 투여하여 코팅된 약물이 용해되는 방식입니다.
그러나 코팅 타입은 마이크로니들의 크기가 작아 코팅할 수 있는 약물의 양도 제한적이기에 투여할 수 있는 용량에 한계가 있습니다. 그러나 소량으로 효과를 낼 수 있는 백신이나 단백질, DNA 등을 전달하기에 적합합니다.
3) 용해성(Dissolving) 타입 마이크로니들
약물이 도포된 생분해성 물질로 이루어진 마이크로니들이 체내에 투입되어 용해되면서 약물을 방출하는 방식입니다.
체내에서 용해 및 분해가 가능하므로 의료 폐기물이 남지 않고, 제조가 쉽고 저렴하다는 장점이 있으나, 용량 제한이 있습니다.
4) 공동(Hollow) 타입 마이크로니들
바늘의 내부에 빈 공간(중공)이 있는 공동(Hollow) 타입 마이크로니들은 일반 주사기와 동일한 구조로 되어 있다고 생각하면 쉽습니다!
다른 형태의 마이크로니들에 비해 상대적으로 많은 양의 약물을 전달할 수 있습니다. 다만, 피부 조직에 의해 구멍이 막힐 수 있으며 혈액 및 체액의 유입 가능성이 있다는 단점이 있습니다.
5) 하이드로겔 형성(Hydrogel forming) 타입 마이크로니들
약물을 도포하지 않은 하이드로겔 소재의 바늘과 약물을 도포한 기초판을 결합해 피부에 투입한 후 기초판의 약물을 체내로 전달하는 방식입니다.
제조가 쉽고, 약물 방출의 제어가 가능하다는 장점이 있으나, 상대적으로 오래 붙여둬야 하고, 혈액 및 체액의 유입 가능성이 있다는 단점이 있습니다.
아프지 않은 주사 ‘마이크로니들’, 놀랍게도 이 분야에서 가장 활발히 활용
마이크로니들에 대한 개념이 여전히 생소하게 느껴진다면, 뷰티 업계에서 활발히 사용되고 있는 마이크로니들을 떠올리면 쉽습니다.
현재까지 안전성, 유효성, 실용성 등이 검증된 의약품용 마이크로니들은 개발 중에 있으나, 뷰티 업계에서는 이미 여드름 패치부터 롤러용, 스탬프용, 오토용 등 다양한 타입의 마이크로니들이 상용화되었기 때문이죠!
아직 의약품 용도로 허가받은 제품이 없다는 점에서 마이크로니들 개발은 더욱 가속화될 것으로 전망되고 있습니다. 실제 많은 제약·바이오 기업들은 백신부터 당뇨와 비만, 호르몬, 자가면역질환 치료제에 활용 가능한 마이크로니들 의약품 개발을 활발하게 진행하고 있습니다.
글로벌 마이크로니들 시장…2023년 1조 원 규모로 확대 기대
의료용 마이크로니들 개발을 위한 제약/바이오 기업의 R&D가 활발히 진행되면서 마이크로니들 글로벌 시장 규모는 계속해서 확대될 전망입니다.
미국의 시장조사기관 퓨처마켓인사이트 리포트 2020에 따르면, 글로벌 마이크로니들 의약품 시장은 2015년 4억 7,000만 달러(5,279억 원)에서 2019년에는 6억 2,160만 달러(6,916억 원)로 확대됐습니다. 이 같은 추세라면 2030년에는 12억 390만 달러(1조 3,521억 원)에 이를 것으로 전망되고 있습니다.
지금까지 마이크로니들의 개념과 전망까지 알아봤습니다. 마이크로니들에 대한 궁금증이 많이 해결되셨나요? 알쏭달쏭한 헬스케어 산업 용어를 좀 더 쉽게 이해하고 싶다면? 대웅제약 뉴스룸을 방문해 주시기 바랍니다!
