♣ 무바늘 약물주입기 개발… 초음파로 주입과정 확인

 

무바늘 약물주입기 개발, 초음파로 주입과정까지 ‘눈으로 확인’

1. 왜 ‘바늘이 없는 주사기’인가?

매일 인슐린을 맞아야 하거나 백신·호르몬 주입을 반복하는 환자들에게 주사 바늘은 단순한 불편을 넘어 공포·통증·감염위험의 원인이 됩니다. 이에 따라 바늘을 쓰지 않는 약물전달 기술이 최근 들어 각광받고 있으며, 시장조사에서도 무바늘 약물전달 디바이스가 향후 급성장할 분야로 평가되고 있습니다. ScienceON+2KISTI Repository+2

국내에서는 서울대학교 기계항공공학부 여재익 교수팀이 바늘 없는 주사장치를 개발·동물실험에서 효능을 확인했다는 보도도 나왔습니다. 서울대학교 항공우주공학과

2. 핵심 기술: 어떻게 주입하나?

바늘이 없다는 것은 단순히 ‘바늘만 없고 나머지는 동일하다’는 의미가 아닙니다. 대표적으로 다음과 같은 원리들이 적용됩니다:

• 고속 분사 방식: 미세한 구멍 또는 노즐을 통해 약물을 매우 빠르게 피부·피하 조직으로 밀어넣는 방식. 예컨대 머리카락 두께 정도의 미세구멍을 통해 초당 약 150 m 속도로 약물이 분사되어 통증을 느끼지 못했다는 보고가 있습니다. 서울대학교 항공우주공학과+1
• 노즐 구조 및 피스톤 구동 방식: 최근 특허 문건에서는 피스톤이 솔레노이드 코일 구동으로 왕복운동을 하며 약물을 반복적으로 고속 주입하는 방식이 소개되어 있습니다. Google Patents
• 적응분야 확대: 기존 미용시술 분야(피부 주사)뿐 아니라 백신, 호르몬 주입 등 다양한 약물전달에 응용 가능성이 제시돼 있습니다. 서울대학교 항공우주공학과+1

3. ‘초음파로 주입과정 확인’이라는 의미

최근엔 단순히 바늘을 없애는 것에 더해 주입과정 자체를 초음파로 실시간 혹은 영상으로 확인할 수 있는 기술개발이 주목받고 있습니다. 해외 University of Oxford 연구진이 “초음파를 이용해 약물을 피부로 밀어넣는 방식(needle-free delivery) 연구”를 진행 중이라는 보도도 있습니다. IBME

이런 방식이 갖는 주요 장점은 다음과 같습니다:

• 주입 깊이·위치·확산 상태를 실시간으로 확인할 수 있어 정확한 약물 전달이 가능
• 주입 중 조직 손상·과다침투·오류 등의 위험을 낮출 수 있음
• 바늘이 없어 촉각·심리적 부담이 줄어듬과 동시에, 영상 확인으로 신뢰성 상승

즉, 바늘 없는 주입기를 쓰면서도 “약물이 정말 들어갔나?”를 초음파 영상으로 검증할 수 있다는 의미입니다.

4. 국내외 연구 현황 및 시장 동향

• 국내 무바늘 약물전달 시스템 연구에서는 기존 방식 대비 약물 주입량 및 주입 시간이 표로 비교되어 소개되기도 했습니다. JK SPE
• 보고서에 따르면, 무주사바늘(Needle-Free) 약물전달 디바이스는 세계 시장에서 무바늘 주입기(29 %)가 약물전달 디바이스 전체의 약 63 %를 차지하고 있다는 분석이 나왔습니다. KISTI Repository
• 최근에는 마이크로니들 패치 형태 등 또 다른 바늘 없는 전달 기술도 개발되고 있으며, 이들 기술이 바늘 없는 주입기와 연계될 가능성도 제시되고 있습니다. 다음

5. 적용·효용 그리고 주의사항

■ 기대 효과

• 바늘 공포증 환자나 어린이·고령자에게 유리
• 반복 주사가 필요한 만성질환(당뇨 등) 환자의 삶의 질 개선
• 감염 위험·바늘폐기물 감소
• 주입 정확성 및 안전성 향상 (초음파 영상 확인 시)

■ 남아있는 과제

• 피부·조직 유형별로 주입 깊이·속도 등을 세밀하게 제어해야 함
• 바늘 없는 주입 시 조직 내 약물 확산 및 침투 깊이 등이 바늘식과 동일한가에 대한 검증 필요
• 초음파 영상 확인 방식이 임상환경에서 얼마나 효율적으로 작동하는지
• 비용 및 기기 보급성 – 바늘 없는 주입기 + 초음파 영상 시스템이 일반 의료기관까지 보급될지는 미지수