0
0
마이크로 니들 패치 소개
마이크로 니들 패치는 촘촘한 바늘 형태의 뾰족한 것들이 배열 형태로 되어있다.
이 바늘의 크기는 아주 작아 마이크로 니들이라고 부르고, 니들을 통해 통해 피부에 구멍을 낸다.
마이크로 니들 패치는 이 구멍을 통해 효과적으로 약물을 전달한다.
덕분에 경피에 부착하는 여타 패치와는 다르게, 각질층을 뚫고 더 깊숙이, 손실 없이 약물 주입이 가능하다는 특징이 있다.
이런 특장점으로 인해 약물 전달 뿐 아니라, 백신 주입, 질병 진단, 코스메틱 분야 및 환자 건강 모니터링 분야에서도 사용할 수 있다.
마이크로 니들 패치의 원리
마이크로 니들 기술
마이크로 니들의 약물 전달 방식은 발산의 메커니즘을 따른다.
마이크로 니들 패치는 수백 개의 미세한 바늘이 일정한 배열로 배치되어 있다.
이를 피부에 부착하게 되면, 각각의 바늘들이 피부를 뚫고 들어간다.
바늘은 피부의 장벽 역할을 하는 각질층을 뚫고, 표피층과 진피층의 사이까지 도달한다.
이 과정을 통해 피부에 미세한 구멍이 생기고, 약물이 전달되는 일종의 통로 역할을 하게 된다.
해당 통로를 통해 마이크로 니들 패치에 함유된 혹은 연결된 약물이 피부 내부로 발산하게 된다.
덕분에 약물이 각질층에 의해 가로막히지 않고, 피부 깊숙이 효과적으로 전달될 수 있다.
마이크로 니들 종류
마이크로 니들 패치에 사용되는 마이크로 니들은 그 작용 방식에 따라 크게 4가지로 나뉜다.
고체 마이크로 니들(Solid microneedles)
고체 마이크로 니들은 대부분 구멍을 내어 피부를 전처리 하는데 사용되는 편이다.
니들의 뾰족한 끝단을 통해 아주 미세한 크기로 피부를 뚫고 들어가, 약물 전달의 통로를 형성한다.
고체 마이크로 니들, 그 자체로는 약물 전달의 능력이 없다.
때문에, 구멍을 낸 이후 약물을 도포하는 방식을 사용하거나 약물 패치를 통해 약물을 피부 깊이 전달한다.
제조가 쉽다는 장점을 가지고 있고, 피부를 상처입히고 감염을 막기 위해 별도로 조치가 필요하다는 단점이 있다.
코팅 마이크로 니들(Coated microneedle)
코팅 마이크로 니들은 고체 마이크로 니들에 약물을 코팅한 형태로 되어있다.
이 약물 코팅은 니들이 피부를 뚫고 들어간 이후 해제되어, 피부 내부로 빠르게 확산된다.
덕분에 별도의 약물 도포 혹은 약물 패치를 붙일 필요가 없다.
약물의 양은 코팅된 약물의 두께와 니들의 크기에 의해서 결정된다.
약물을 빠르게 피부로 전달할 수 있다는 장점을 가지고 있고, 감염이 비교적 쉽다는 단점이 있다.
분해성 마이크로 니들(Dissolving microneedles)
분해성 마이크로 니들은 니들 부분이 체내로 들어가게 되면 용해되는, 생분해성 폴리머로 제작되었다.
이 폴리머 내부에 약물을 가두는데, 니들을 피부에 삽입하면 약물을 감싸고 있는 폴리머가 분해된다.
이후 약물이 체내에 흡수되게 된다.
위의 두 니들과는 다르게 니들 자체가 분해되기에, 추후 패치를 떼었을 때 별도로 나오는 니들이 없다는 특징을 가지고 있다.
덕분에 체내에서 니들이 부러질 염려가 적고, 만일 부러지더라도 체내에 흡수되기에 빼내는 등의 조치를 필요로 하지 않는다.
여드름 등의 치료를 목적으로 제작되는 마이크로 니들 패치 대부분이 이 분해성 마이크로 니들 형태로 제작된다.
환자가 사용하기에 간단하다는 장점이 있고, 제조 과정이 다소 어렵고 분해되는 데 시간이 걸린다는 단점이 있다.
속이 빈 마이크로 니들(Hollow microneedles)
말 그대로 속이 빈 형태의 마이크로 니들로, 일종의 주사기 형태를 취한다.
이 니들의 속은 비어 있으며, 끝 부분이 뚫려있다.
덕분에 약물을 진피층과 가까운 부분에 다이렉트로 전달할 수 있다는 특징을 가지고 있다.
마이크로 니들 종류 중, 가장 깊은곳에 많은 약물을 전달할 수 있다는 특징을 가지고 있다.
많은 양의 약물을 전달할 수 있다는 장점을 가지고 있고, 니들이 다소 약하다는 단점이 있다.
마이크로 니들의 재료
실리콘
처음으로 제작된 마이크로 니들은 이 실리콘으로 1990년대에 만들어졌다.
이 때 사용된 실리콘은 부드러운 실리콘(silicone)이 아닌 반도체에 사용되는 딱딱한 금속 실리콘(silicon)이다.
이 실리콘은 자연에서의 이방성 물체이며 결정화된 구조를 가진다.
다양한 형태와 사이즈의 니들을 만들 수 있는 범용성 물질이다.
다만 실리콘이 잘 부서지며, 이것이 피부 속에 남아 건강상의 문제가 발생할 수 있어서 최근에는 잘 사용되지 않는다.
금속
마이크로 니들에 사용되는 금속은 스테인리스 스틸과 티타늄 금속을 사용한다.
팔라듐, 니켈, 팔라듐-코발트 합금 역시도 사용된다.
이들의 특징으로는 생체적합성이 우수하다는 점이 있다.
또한 금속의 특성을 가지고 있어, 잘 부서지지 않아 마이크로 니들로 만들기 적합하다.
세라믹
세라믹 중에서 알루미나(Al2O2)가 가장 많이 사용된다.
알루미늄 원자와 산소 원자 사이의 높은 에너지 이온 결합과 공유 결합으로 인해 안정된 산화물을 형성한다.
또한 생체 적합성이 우수하다는 특징이 있다.
마이크로 몰딩을 통해 저렴하게 만들 수 있다는 장점 또한 가지고 있다.
마이크로 니들 패치의 장점
편리한 사용법과 적용
마이크로 니들 패치는 기본적으로 패치 형태로 제작되어 있어, 사용하기 편하다.
수직으로 일반적인 패치 붙이듯, 필요한 부위에 부착하면 된다.
빠른 흡수와 효과적인 흡수
마이크로 니들 패치의 가장 큰 장점이다.
일반적인 패치 혹은 연고와 비교 했을 때, 마이크로 니들 패치의 흡수 속도가 훨씬 빠르다.
패치 및 연고는 각질층에 의해 목표한 표피층 및 진피층에 약물이 흡수되기까지 시간이 걸린다.
반면 마이크로 니들 패치는 바로 흡수 되기에 흡수 속도가 빠른다.
또한, 피부 깊숙한 곳부터 바로 약물 흡수가 진행되어 효과적인 약물 흡수가 가능하다.
마이크로 니들 패치의 단점
가격과 비용 문제
마이크로 니들에 요구되는 기술에 대한 자본이 있기 때문에 비교적 비싸다.
특히 분해성 마이크로 니들이 숙련된 기술을 요구하다 보니, 가격이 나가는 편이다.
일부 피부 유형에 따른 부작용
페치와는 다르게 니들이 체내로 들어가서 상처를 낸다.
이 부분을 통해 감염이 일어날 수 있고, 피부가 예민한 경우 트러블이 발생할 수 있다.
관련글 더보기
