(The microneedle patch (red) has been successfully trialled on plants such as tomatoes. Credit: MIT)
(One of the microneedle patches, applied to a citrus tree. Credit: MIT)
피부를 얇게 찌르는 미세바늘 패치 (microneedle patch)는 통증이 없으면서도 약물을 원하는 속도로 서서히 피부에 주입할 수 있어 경구용으로 투입하기 어렵거나 주사제로 반복 투입이 어려운 경우, 서방형으로 투입이 필요한 경우에 널리 사용되고 있습니다. 일반 주사기에 사용되는 금속 바늘 대신 생체 적합 미세 실크 바늘을 사용해 안전하고 탈부착도 쉽습니다. 그런데 MIT의 연구팀이 식물에 사용할 수 있는 미세바늘 패치를 개발했다는 소식입니다.
식물 역시 여러 가지 질병과 해충에 시달리기 때문에 치료가 필요한 경우가 많습니다. 길을 가다가 수액을 맞고 있는 가로수나 나무를 흔히 목격하게 되는 것은 그 때문입니다. 하지만 수액 병이나 백은 보기에도 흉할 뿐더러 사실 관리도 쉽지 않습니다. MIT의 식물용 미세바늘 패치는 더 간편하고 보기 좋게 식물에 약물이나 살충제를 투입하기 위해 개발되었습니다.
사실 식물이라고 해도 모두 같은 표피를 지닌 것은 아닙니다. 토마토 줄기와 가로수 나무의 딱딱한 줄기는 서로 다를 수밖에 없습니다. MIT의 연구팀은 연하고 얇은 토마토 줄기에 적용할 수 있는 패치와 나무 껍질에 붙일 수 있는 형태의 패치를 개발했습니다. 이 패치들은 여러 개의 실크 미세 바늘을 사용하는데, 사람에서 사용되는 것과 몇 가지 차이점이 있습니다.
식물은 혈관 시스템이 없고 세포 사이에도 세포간질액이 적은 특징을 지니고 있어 식물용 미세바늘은 친수성 성질을 지니도록 개발했습니다. 물을 끌여들어 약물이 더 쉽게 녹아들어가게 하는 것이죠. 이렇게 투입된 약물은 관다발 시스템 같은 식물의 물과 영양분 수송 시스템을 통해 입과 줄기, 뿌리로 이동하게 됩니다. 다만 이것 역시 식물의 종류에 따른 차이가 있어 모든 식물에 적용할 수 있는 범용 패치 대신 다양한 작물과 나무에 적용할 수 있는 여러 종류의 패치가 필요합니다. 기본적으로는 토마토 같은 작물에 적용하는 패치와 가로수용 나무 등에 사용되는 패치가 주를 이룰 것으로 보입니다.
이런 식물용 미세바늘 패치가 널리 상용화될 수 있을지는 모르겠지만, 기본 아이디어는 괜찮다고 봅니다. 다만 가격이 걸림돌이 되지 않을까 생각되네요. 가격이 고가인 관상용 식물이면 모르지만, 저렴한 작물은 좀 어렵지 않을까 생각합니다.
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