바이오 핵심 소재 리포솜 대량 생산, 미세유로칩 양산 기술로 길 열어

[산업일보]
차세대 의약품이나 기능성 식품, 화장품을 개발하기 위해서는 핵심 원료인 핵산이나 노화 방지 물질 등의 다양한 활성 물질을 외부 환경으로부터 보호하고, 손실 없이 세포 내부 등 필요한 곳으로 효율적으로 전달해야 한다.

이런 전달체로 지질나노입자가 쓰이는데, 지질나노입자를 적용하는 제품에 따라 수십~수백 나노미터의 미세한 크기로 균일하게 제조하는 것이 중요하다. 리포솜은 이런 지질나노입자 중 주목받는 하나다.

일반적으로 리포솜을 대량으로 얻기 위해서는 수용액에 혼합된 지질 액적을 초음파로 분쇄하거나 고압으로 유로를 통과시키며 분쇄하는 방식을 쓰고 있다. 하지만 새로운 약효나 기능성을 발견하기 위해 더 작은 크기의 리포솜을 균일하게 제조하려는 노력이 지속되고 있다.

이를 해결하기 위해 리포솜을 수십 나노 크기까지 매우 작고 균일하게 제조할 수 있는 미세유로를 이용한 연구가 진행되고 있지만, 생산성이 매우 낮아 실용화에 어려움을 겪고 있다.

과학기술정보통신부 산하 한국기계연구원(이하 기계연)은 백신이나 단백질 의약품, 기능성 식품 및 화장품 등의 핵심 원료인 리포솜과 같은 지질나노입자를 균일하게 대량으로 제조할 수 있는 미세유로 칩 양산 기술 개발에 성공했다.

기계연 나노공정장비연구실 유영은 책임연구원 연구팀은 대량생산이 용이한 플라스틱 소재를 이용한 미세유로 칩을 설계하고, 이를 제조할 수 있는 사출 성형과 패키징 기술을 개발해 지금까지 연구용으로만 쓰이던 미세유로 칩의 실용화를 앞당겼다.

기계연 연구팀은 미세구조 설계와 성형 및 패키징 기술을 바탕으로 플라스틱 칩 위에 1만 개 이상의 미세유로를 형성하고, 지질 용액과 친수성 용액을 통과시키며 혼합하는 방식으로 수십 ~ 수백 나노미터 크기의 리포솜을 균일하게 대량으로 제조하는 데 성공했다.

유영은 책임연구원은 “이번 성과로 백신 등 차세대 의약품, 기능성 식품 및 화장품 등의 핵심 원료인 균일한 지질나노입자의 양산화와 차세대 현장형 진단 기술의 실용화에 기여할 수 있을 것”이라며 “앞으로 상용화 수준의 미세유로 칩 설계 및 제조 기술을 지속 개발하여 제약과 식품, 화장품 및 진단 산업에서의 소재, 부품 및 제조 솔루션을 제공할 수 있도록 노력하겠다”고 말했다.