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마이크로밸브, 마이크로센서를 이용한 효율적인 약물전달 시스템기술

전문가 제언: ○ 이 분석논문은 MEMS 마이크로가공 부품을 이용하여 고성능, 고효율을 실현하는 디바이스기술로서 척수내강, 인슐린, 기타 약물전달을 위한 마이크로밸브 제어식 기법의 개발동향을 서술하고 있다.

○ 최근 마이크로가공기술의 발전으로 암이나 당뇨와 같이 목표로 하는 질병치료를 위한 안전하고 프로그램에 의해 제어 가능한 약물전달용 마이크로유체 디바이스가 꾸준히 개발되고 있다. 대표적인 디바이스가 마이크로펌프와 마이크로밸브다. 척수내강 펌프(체내 매립형)와 인슐린 펌프(체외 착용형)는 이미 상용화 단계에 이르러 있다.

○ 본문의 분석대상인 마이크로 디바이스는 마이크로센서가 내장된 마이크로밸브로서 가압 약물저장실과 제어회로, 동력전달수단과 함께 시스템을 구성하고 있으며, 기계식 가압 약물저장실을 통해 마이크로밸브의 유량조절에 따라 능동적으로 약물투여를 조절할 수 있음을 보여준다.

○ 이미 2개의(dual) 밸브 매니폴드를 이용한 프로토타입(밸브 매니폴드, 저장실, 제어 및 파워전자, 약물출입 포트)이 개발단계에 진입함으로써 앞으로 성능과 효율 측면에서 고도화된 다중 약물전달(multi-drug delivery) 시스템의 출현가능성을 시사한다.

○ 국내에서는 1990년대 중후반부터 MEMS, 마이크로밸브/마이크로펌프 등에 대한 마이크로유체 시스템연구가 시작되었다. 2000년대에 나노기술에 관한 국책 연구개발 사업에 의한 마이크로/나노연구 붐이 조성되면서 생화학분석용 마이크로유체분야의 논문수가 국제상위수준에 이르고 있다.

○ 마이크로밸브의 경우, 국내 연구원들의 논문 수는 미국, 일본, 독일에 이어 4위에 이를 만큼 연구가 비교적 활발하다. 명지대, 삼성종합기술원, KAIST, 고려대, 단국대 등이 주요 연구그룹을 형성하고 있다. 구동방식의 진화(상변화, 모세관, 공기압구동 등) 등 새로운 기술변화에 대응하면서, 특허출원과 실용화를 위한 적극적인 도전이 요구된다.

저자: Tao Li, etc.
자료유형: 학술정보