중앙대학교병원(병원장 권정택) 피부과 연구팀이 아그네스메디컬(대표 안성용), 한국전자기술연구원, 고려대학교와의 공동 연구를 통해 최근 세포 손상 없이 피부 진피층까지 약물을 전달할 수 있는 ‘경표피 물질 전달(transdermal delivery)’ 신기술을 개발하고, 연구논문(Subcytotoxic Transepidermal Delivery Using Low Intensity Cold Atmospheric Plasma)을 국제저널인 네이처(Nature) 자매지 ‘Scientific Reports’ 최신 호에 발표했다고 4일 밝혔다.

피부는 외부 물질의 침투를 막는 장벽 역할을 해 진피층까지 안전하게 약물을 전달하는 것이 어렵다. 이에 화장품이나 연고 등 피부에 바르는 제품 대부분은 피부 표피층에서 작용하며, 진피층까지 깊숙이 침투하는 기술을 개발하는 것은 어려운 과제였다.

이번 연구는 중앙대병원 피부과 김범준·석준 교수팀과 미국 하버드 의과대학 안가람 박사(주저자)의 주도로 새로운 저밀도 플라스마 의료기기 ‘플라즈매직(PlazMagik®, 아그네스메디컬)’을 활용해 진행되었다. ‘플라즈매직’은 최근 FDA(미국식품의약국)와 한국 식약처로부터 의료기기 허가를 획득한 제품이다.

연구팀은 인간 각질세포(HaCaT)와 마우스 피부 모델을 이용해 저밀도 플라스마 기술의 효과를 평가했다. 그 결과, 저밀도 플라스마 기술을 이용해 피부 장벽을 안전하게 통과하여 진피층까지 약물을 효과적으로 전달할 수 있음을 확인했다.

연구팀은 이번 연구에서 사용한 저밀도 플라스마 기술이 기존 플라스마 기기들과 달리 낮은 출력 범위 내에서 플라스마 밀도를 정밀하게 조절할 수 있도록 설계되어, 이를 통해 세포 생존율이 높은 상태를 유지하면서도 진피층까지 물질을 안전하게 전달할 수 있는 것으로 확인했다고 전했다.

또한, 형광 이미징 및 전자현미경 기법을 활용한 분석 결과, 물질이 세포 간 경로(paracellular route)와 세포 내 경로(transcellular route) 모두를 통해 전달될 수 있다는 가능성도 확인했다.

특히, 기존 플라스마 기기들은 높은 밀도의 플라스마로 인해 피부 표면에 열 손상을 유발했으나, 저밀도 플라스마 기술인 ‘플라즈매직(PlazMagik®)’은 낮은 밀도와 정밀 제어된 출력을 통해 기존 고밀도 플라스마 기기에서 흔히 발생하던 열 손상과 같은 부작용 없이도 약물 전달, 미백, 주름 개선 등의 효과적인 치료 결과를 제공하는 것으로 나타났다고 설명했다.

중앙대병원 피부과 김범준 교수는 “이번 연구는 ‘플라즈매직(PlazMagik®)’을 활용해 진행한 연속 연구의 세 번째 성과로, 이전에도 같은 기기를 이용한 연구에서 광노화로 인한 색소침착 및 주름 개선 효과를 SCI급 저널에 발표한 바 있다”며, “이번 연구를 통해 저밀도 플라스마 기술이 약물 전달에도 효과적임을 입증하며 이 기술의 임상적 활용 가능성을 더욱 확장하게 됐다”고 말했다.

석준 교수는 “이번 연구는 저밀도 플라스마를 이용해 피부 손상 없이 진피층에 약물을 전달할 수 있음을 입증한 중요한 성과로써, 이 기술이 향후 다양한 피부 치료 분야에서 약물 전달과 재생 치료에 혁신적인 도구가 될 뿐 아니라 약물 전달법으로도 활용될 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다.