약물의 혈중 농도를 모니터링 하는 피부 패치

(The microneedles used in the patch were made by cutting the ends off existing acupuncture needles. Credit: Emaminejad Lab/UCLA)

약물 용량은 생각보다 조절이 어려운 경우가 많습니다. 사람마다 몸무게가 다른 점은 어떻게 감안할 수 있다고 해도 약물 대사 능력 및 배출 능력이 다른 점은 일일이 체크하기가 어렵기 때문입니다. 약물이 넓은 혈중 농도 범위에서도 효과가 있으면서 독성이 없으면 좋겠지만, 그렇지 않은 경우 적정 용량을 알기 위해 번거롭게 피 검사를 해야 하는 문제가 생깁니다.

UCLA의 샘 엠마인자드 (Assoc. Prof. Sam Emaminejad) 교수가 이끄는 연구팀은 약물의 혈중 농도를 측정할 수 있는 지름 6mm 크기의 패치를 개발했습니다. 이 패치는 피부에 붙이는 것 만으로 특정 약물의 농도를 실시간 모니터링 할 수 있어 가끔씩 하는 혈액 검사보다 더 많은 정보를 제공할 수 있습니다.

이 패치 밑에는 0.25mm 길이의 작은 바늘이 달려 있는데, 각각의 바늘에는 금으로 코팅된 나노 입자와 앱타머 (aptamer) 라는 DNA 조각이 붙어 있습니다. 그리고 색소로 흔히 사용되는 메틸렌 블루 분자가 다른 한쪽 끝에 붙어 있는 독특한 구조입니다.

앱타머: https://terms.naver.com/entry.naver?docId=5751308&cid=61233&categoryId=61233

만약 특정 약물이 앱타머의 구조가 바뀌면서 연결된 메틸렌 블루가 전기적 신호를 보내기 때문에 그 강도를 측정하면 약물의 농도를 측정할 수 있는 것입니다.

과거에도 비슷한 피부 패치가 개발되긴 했으나 실제 상용화는 쉽지 않았습니다. 정확도는 물론이고 한 번 쓰고 버리기에 가격이 너무 비쌌기 때문입니다. 하지만 연구팀은 이 패치의 양산 비용이 2달러 수준에 불과하다고 주장했습니다. 실제로 그 정도 가격에 양산이 가능하다면 용량 조절이 매우 까다로운 약물에서 활용할 수 있을 것입니다.

물론 이런 장치가 실제로 상용화되더라도 우리가 약을 먹을 때 마다 붙여야 하는 것은 아닙니다. 대부분의 약물은 그렇게 까다로운 용량 조절이 필요 없습니다. 부작용이 심한 항암제나 항생제, 그리고 일부 정신과 약물이나 장기 이식 환자의 면역 억제제 등 특수한 상황에서 도움을 중 것으로 생각합니다.

참고

https://newatlas.com/medical/microneedle-patch-bloodstream-medication-level/

https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abq4539

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