3D 프린팅 하이드로겔로 콘택트렌즈를 통한 지속적인 약물 전달 가능

워털루 대학 연구진의 새로운 발견에 따르면, 다음에 처방약을 먹어야 할 때는 콘택트렌즈를 끼는 것만큼 간단해질 수도 있습니다.

워털루 대학교 화학과와 시력과학부의 과학자 팀은 3D로 콘택트 렌즈에 인쇄하면 다양한 눈 질환이 있는 환자에게 약물을 전달할 수 있는 새로운 유형의 하이드로젤을 개발했습니다.

"안과 약물의 제어된 안구 전달을 위한 주입형 및 3D 압출형 인쇄형 친수성 실리콘 기반 하이드로젤"이라는 제목의 논문이 ACS Applied Bio Materials 저널에 게재되었습니다.

이 하이드로젤은 상당량의 물을 담을 수 있는 젤로, 실리콘 기반으로 되어 있어 필요한 약물의 양을 조절할 수 있으며, 콘택트렌즈를 착용하는 동안 지속적으로 약물이 방출됩니다.

약물이 함유된 콘택트 렌즈를 사용하면 의사의 통증을 줄이고 약물 투여 빈도를 줄이는 데 도움이 됩니다. 이는 약물이 정상적인 렌즈 착용 중에도 전달되기 때문입니다.

실리콘은 3D 프린팅이 어렵지만, 새로운 하이드로젤은 독특한 특성을 가지고 있습니다. 물을 잘 흡수하고 자외선으로 경화되는 특수 실리콘을 사용합니다. 경화된 젤은 늘어나거나 압축된 후에도 형태를 유지할 만큼 유연하고 강합니다.

"하이드로젤이 충분히 튼튼하고 유연하다는 확신을 얻은 후, 안구 질환 치료에 흔히 처방되는 항생제인 아목시실린을 사용하여 약물을 유지하고 방출하는 능력을 시험하기로 했습니다."라고 워털루 대학교 과학부 화학과 교수이자 연구부장인 셜리 탠이 말했습니다.

연구진은 실험실 실험에서 하이드로젤의 거대 다공성 구조가 시간 경과에 따른 아목시실린 방출을 조절하는 데 도움이 된다는 것을 발견했습니다. 또한, 하이드로젤을 주입 또는 압출 인쇄 방식으로 제작하여 콘택트렌즈에 적용하기 쉽게 만들 수 있다는 사실도 발견했습니다.

"이 개념은 종종 바르기 어렵고 하루 종일 여러 번 사용해야 하는 눈약을 사용하는 것보다 환자에게 훨씬 더 효과적이고 편리합니다."라고 안과 및 시력 과학 대학의 린든 존스 교수이자 안과 연구 교육 센터 소장이 덧붙여 말했습니다.

연구팀은 또한 하이드로젤 소재의 보관 중 안정성을 테스트한 결과, 약물 캡슐화가 한 달 동안 효과가 지속되는 것을 발견했습니다.

화학과 박사후 연구원인 사얀 간굴리는 "아목시실린은 겔 형태로 캡슐화하여 한 달간 보관한 후에도 거의 변화가 없었습니다."라고 말했습니다. "이번 연구 결과는 이 하이드로겔이 사람의 눈에 안전하며 다양한 의료 분야에 효과적으로 사용될 수 있음을 보여줍니다."

연구진은 새롭게 출원된 특허를 통해 콘택트 렌즈를 이용해 안구 질환을 치료하는 용도로 확대하는 것을 목표로 하고 있습니다.