난임 치료 과정에서 반복적으로 맞아야 하는 호르몬 주사의 부담을 줄일 수 있는 새로운 약물전달 기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다. 연세대학교 의과대학 의학공학교실 성학준·조성우·유승은 교수 연구팀과 김현재 학생, 세브란스병원 산부인과 최영식 교수 연구팀은 한 번 피부에 삽입하면 두 종류의 생식호르몬을 필요한 시점에 맞춰 순차적으로 전달할 수 있는 형상기억(Shape Memory) 마이크로니들을 개발했다고 밝혔다. 연구 결과는 재료과학 분야의 국제학술지 *어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈(Advanced Functional Materials, IF 19.9)*에 게재됐다.
현재 난임 치료를 위한 과배란 유도 과정에서는 난포 성장을 촉진하는 난포자극호르몬(FSH)과 배란을 유도하는 인간 융모성 성선자극호르몬(hCG)을 일정한 시기와 용량에 맞춰 반복적으로 투여해야 한다. 대부분 피하주사 방식으로 이뤄지기 때문에 통증과 불편함이 뒤따르고, 환자 스스로 정해진 시간에 맞춰 주사를 맞아야 하는 부담도 크다. 치료 기간이 길어질수록 신체적·정신적 피로가 누적된다는 점도 문제로 지적돼 왔다.
연구팀은 이러한 한계를 극복하기 위해 온도 변화에 따라 형태가 바뀌는 형상기억고분자를 활용한 마이크로니들을 개발했다. 마이크로니들 내부에는 서로 다른 공간에 두 종류의 호르몬이 분리 저장된다. 피부에 한 번 삽입하면 우선 난포자극호르몬(FSH)이 약 3일 동안 지속적으로 방출되며 난포 성장을 유도한다. 이후 원하는 시점에 핫팩 수준의 온열 자극을 가하면 형상기억고분자가 반응해 구조가 변하고, 내부에 저장돼 있던 인간 융모성 성선자극호르몬(hCG)이 빠르게 방출돼 배란을 유도하는 방식이다.
기존 치료가 여러 차례 주사를 맞아야 했다면, 이번 기술은 단 한 번의 삽입으로 서로 다른 두 약물을 시간차를 두고 전달할 수 있다는 점에서 차별화된다. 특히 환자가 직접 주사 시점을 맞춰야 하는 부담을 줄이고, 약물 전달 시점을 보다 정밀하게 조절할 수 있는 가능성을 제시했다.
연구팀은 컴퓨터 시뮬레이션을 활용해 피부 침투 효율과 약물 탑재 능력을 높일 수 있도록 마이크로니들의 구조를 최적화했다. 이후 세포 및 조직 실험을 통해 온도 변화에 따른 형상 변화가 실제로 약물 방출을 조절한다는 사실을 확인했다.
동물실험에서도 유의미한 결과가 나타났다. 연구팀은 토끼 모델을 이용해 마이크로니들을 한 번 삽입한 뒤 FSH를 지속적으로 전달하고, 이후 온열 자극을 통해 hCG를 빠르게 방출하는 데 성공했다. 그 결과 반복적으로 호르몬 주사를 투여받은 대조군과 비교했을 때 체내 호르몬 농도의 급격한 변동은 줄이면서도 기존 주사요법과 유사한 수준의 배란 유도 효과를 확인했다.
연구를 주도한 성학준 교수는 “이번 연구는 마이크로니들의 형상 변화를 이용해 필요한 시점에 약물 전달 방식을 전환할 수 있는 새로운 접근법을 제시했다는 점에서 의미가 있다”며 “향후 난임 치료 환자의 반복 주사 부담을 줄이는 것은 물론, 여러 약물을 순차적으로 투여해야 하는 다양한 질환 치료 분야로도 적용 범위를 넓힐 수 있을 것”이라고 말했다.
연구팀은 앞으로 추가 연구를 통해 안전성과 효율성을 검증하고, 난임 치료뿐 아니라 암 치료, 호르몬 치료, 만성질환 치료 등 복수의 약물을 정해진 순서와 시점에 투여해야 하는 분야에 활용할 수 있는 플랫폼 기술로 발전시킨다는 계획이다.
[김민서 기자] als11tj@daum.net
[인터넷중소병원] 기사입력 2026-10-26, 10:23
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