피부표층은 단단한 장벽이 있어 단순히 바르는 방식으로는 약물이나 유효 성분을 깊은 진피층까지 도달시키기 어렵다. 

김범준·석준 중앙대병원 피부과 교수팀(안가람 미국 하버드대 의대 박사·주저자)은 아그네스메디컬(대표 안성용), 한국전자기술연구원, 고려대와의 공동 연구를 통해 저밀도 플라스마 의료기기 ‘플라즈매직’(PlazMagik®, 아그네스메디컬 개발)을 활용. 세포 손상 없이 피부 진피층까지 약물을 전달할 수 있는 ‘경피약물전달’(transdermal delivery) 신기술을 개발했다고 4일 밝혔다.

연구팀은 인간 각질세포(HaCaT)와 마우스 피부모델을 이용해 저밀도 플라스마 기술의 효과를 평가했다.

이번 연구에서 사용된 저밀도 플라스마 기술은 기존 플라스마 기기들과 달리 낮은 출력 범위 내에서 플라스마 밀도를 정밀하게 조절할 수 있도록 설계돼 높은 세포 생존율을 유지하면서도 진피층까지 물질을 안전하게 전달할 수 있는 것으로 확인됐다. 

또 형광이미징 및 전자현미경 기법을 활용한 분석 결과, 물질이 세포 간 경로(paracellular route)와 세포 내 경로(transcellular route) 모두를 통해 전달될 수 있다는 가능성을 확인했다.

이로써 연구팀은 이번 연구에서 저밀도 플라스마 기술을 이용해 피부 장벽을 안전하게 통과하여 진피층까지 약물을 효과적으로 전달할 수 있음을 입증했다.

특히 기존 플라스마 기기들은 높은 밀도의 플라스마로 인해 피부 표면에 열 손상을 유발했으나, 저밀도 플라스마 기술인 플라즈매직은 낮은 밀도와 정밀 제어된 출력을 통해 기존 고밀도 플라스마 기기에서 흔히 발생하던 열 손상과 같은 부작용 없이 약물 전달, 미백, 주름 개선 등 효과적인 치료 결과를 발휘하는 것으로 나타났다.

   김범준(왼쪽부터)·석준 중앙대병원 피부과 교수, 안가람 미국 하버드대 의대 박사

김범준 교수는 “이번 연구는 플라즈매직을 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 “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, 다양한 피부 치료 분야에서 약물전달과 재생치료에 혁신적인 도구가 될 것으로 기대한다”고 말했다.

플라즈마매직은 최근 미국 식품의약국(FDA)와 한국 식품의약품안전처로부터 의료기기 허가를 획득하며 안전성과 유효성을 인정받았다.

연구팀은 논문은 ‘Subcytotoxic Transepidermal Delivery Using Low Intensity Cold Atmospheric Plasma’이란 제목으로 네이처(Nature) 자매지 ‘Scientific Reports’(IF=3.8) 최신호에 발표됐다.