소개글
"약물전달시스템"에 대한 내용입니다.
목차
1. 서론
1.1. 약물전달시스템의 개요와 중요성
1.2. 약물전달시스템의 주요 기술 및 발전 동향
1.3. 인슐린 투여 방식의 문제점 및 대안 모색
2. 본론
2.1. 약물전달시스템의 발전
2.1.1. 약효 지속성 향상 기술
2.1.2. 표적지향형 기술
2.1.3. 흡수 제어 기술
2.1.4. 지능형 기술
2.1.5. 나노 약물전달체 기술
2.2. 약물전달시스템의 최신 연구 동향
2.2.1. Theragnosis 기술
2.2.2. 마이셀을 통한 용해도 향상 기술
2.2.3. 의료기구에의 적용: Stent
2.3. 인슐린 투여 방식의 개선
2.3.1. 체내 주사형 경구제제 개발
2.3.1.1. 소마(SOMA)
2.3.1.2. Rani Pill
2.3.2. 체내 주사형 경구제제의 장단점 및 개선 방향
3. 결론
3.1. 약물전달시스템 기술의 발전 방향 및 전망
3.2. 인슐린 투여 방식 개선의 중요성과 과제
3.3. 향후 연구 과제
4. 참고 문헌
본문내용
1. 서론
1.1. 약물전달시스템의 개요와 중요성
약물전달시스템(Drug Delivery System, DDS)은 약물의 부작용을 줄이고 효능 및 효과를 극대화시켜 필요한 양의 약물을 효율적으로 전달할 수 있도록 투여부위로부터 작용발현부위까지 약물의 생체 내 움직임을 토탈 시스템으로 생각하여 각종 기술을 이용해 설계한 투여시스템이다. 즉, 약물의 치료의 최적화(약효는 극대화시키고 독성은 줄이는)를 위한 투여 시스템이라고 할 수 있다.
과거에는 약물 자체의 약효에 대한 근거가 부족했지만, 현재는 기기 및 분석기술의 발달에 의해 체내에서의 약물의 동태에 대한 분석이 가능해지면서 약물을 이용한 치료의 최적화에 대한 연구가 진행되었다. 이를 통해 약물전달시스템은 특정한 약물을 특정한 부위에 전달하여 약효를 오래 지속되게 하거나 약물의 부작용을 줄이는 등과 같이 제형의 설계를 통한 약의 효과를 극대화하는 기술이라고 할 수 있다.
1.2. 약물전달시스템의 주요 기술 및 발전 동향
약물전달시스템의 주요 기술 및 발전 동향은 다음과 같다.
첫째, 약효 지속성 향상 기술은 약물의 체내 체류시간을 늘려 약효를 지속적으로 유지할 수 있게 하는 기술이다. 생체 적합성이 높은 고분자 물질인 PEG(polyethyleneglycol), HA(hyaluronic acid) 등을 이용하여 약물의 체내 흡수 및 분해를 조절함으로써 약물이 오랜 시간 동안 체내에 머물 수 있도록 한다. 이를 통해 투여 횟수를 줄여 환자의 편의성을 높일 수 있다.
둘째, 표적지향형 기술은 약물을 원하는 부위에 선택적으로 전달하여 부작용을 줄이고 치료효과를 높이는 기술이다. 이는 크게 능동적 표적화와 수동적 표적화로 나뉜다. 능동적 표적화는 약물 운반체에 특정 기능이나 구조를 부여하여 표적부위로의 전달을 조절하는 방식이며, 수동적 표적화는 약물 운반체의 물리화학적 특성을 이용하여 표적부위로 전달되게 하는 방식이다. 대표적으로 암 치료 시 나노입자형 항암제가 암조직으로 선택적으로 모이는 것이 수동적 표적화의 사례이다.
셋째, 흡수 제어 기술은 약물의 용해도와 흡수율을 개선시키는 기술이다. 예를 들어 약물의 크기를 나노 수준으로 작게 만드는 나노크리스탈 기술이나, 장에서의 흡수를 저해하는 P-glycoprotein을 억제하는 기술 등이 이에 해당한다. 이를 통해 약물의 생체이용률을 높이고 치료 효과를 향상시킬 수 있다.
넷째, 지능형 기술은 체내 환경 변화에 반응하여 약물 방출을 조절하는 기술이다. 체온, pH, 전기장 등의 생리적 변화를 감지하여 약물 방출을 개시하거나 중단시킴으로써 필요한 시점에 약물이 방출되도록 한다. 이를 통해 지속적인 약물 투여가 필요한 질환 환자의 편의성을 높일 수 있다.
다섯째, 나노 약물전달체 기술은 약물의 용해도, 안정성, 체내 순환 시간 등을 향상시킬 수 있는 기술이다. 대표적으로 liposome, polymer-drug conjugate 등의 나노크기 약물 전달체가 개발되고 있다. 이를 통해 약물의 생체 내 작용을 최적화하고 부작용을 줄일 수 있다.
이와 같은 주요 기술들을 통해 약물전달시스템은 지속적으로 발전하고 있으며, 향후에도 환자 맞춤형 약물 전달, 치료효과 극대화 등을 위한 다양한 혁신이 이루어질 것으로 기대된다.
1.3. 인슐린 투여 방식의 문제점 및 대안 모색
당뇨병 치료에는 제 1형 당뇨병과 제 2형 당뇨병 모두에게 인슐린 투여가 필요하다. 일반적인 당뇨병 치료에 사용되는 인슐린은 주사를 통해 투여된다. 하지만 주사제제에는 문제점이 있다.
첫째, 의료폐기물 문제와 감염의 위험이 있다. 주사 바늘, 주사, 인슐린 펜의 팁 등 많은 의료 폐기물이 발생하고, 이에 따른 감염 위험이 존재한다.
둘째, 치료 편의성 문제가 있다. 특히 소아 당뇨병 환자들은 주사로 인슐린을 투여 시 거부감을 느끼는 경우가 많다. 실제로 의료진의 94.4%가 환자로부터 주사제 처방을 거절당한 경험이 있다고 한다.
따라서 이러한 주사제의 문제점을 해결하기 위해 경구용 인슐린을 개발하려는 연구가 활발히 진행되고 있다. 대표적인 예가 체내 주사형 경구제제인 '소마(SOMA)'와 '라니 필(Rani Pill)'이다.
이들 제제는 환자가 알약을 섭취하면 위나 소장 내에서 인슐린이 자동으로 주사되는 방식이다. 주사제와 달리 의료 폐기물이 발생하지 않고, 환자의 거부감도 낮출 수 있다는 장점이 있다.
하지만 이러한 체내 주사형 경구제제 또한 해결해야 할 과제가 있다. 첫째, 주사 바늘이 분해되지 않고 체내에 남아있을 수 있다는 문제가 있다. 둘째, 주사 바늘의 작동 여부를 확인할 수 있는 방법이 필요하다. 셋째, 경구용 인슐린의 생체이용률이 낮아 개발이 쉽지 않다는 점 등이다.
따라서 이러한 문제점들을 해결하기 위한 추가적인 연구와 기술 개발이 필요할 것으로 보인다. 궁극적...
참고 자료
나노입자를 이용한 약물전달 기술 (권익찬, NEWS & INFORMATION FOR CHEMICAL ENGINEERS, Vol. 28, No. 2, 2010 pp. 177~182)
약물전달시스템 기술의 개발동향 (성하수, 최연수, Fiber Technology and industry, Vol. 8, No. 2, 2004, pp. 183~191)
약물전달 기술동향 (주예령, 박영준, 한국바이오협회 Issue 115, 2021.06, pp. 1~9)
약물전달시스템의 최신 연구 동향 (곽승화, Bric View 동향리포트 2019-T27, pp. 1~6)
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에어로졸, Parker C. Reist, 동화기술[1995]
[포항공과대학교/한세광] 약물전달시스템의 개발현황 및 전망
[한국과학기술정보연구원/이재현, 서주환] 약물 전달 시스템 기술
[강원대학교/조성민, 김진철] 포도당 응답성 약물전달시스템의 연구 동향
[문화일보] 당뇨환자 70% 혈당조절 실패, 주원인은 인슐린 주사 거부
[MIT, Alex Abramson] Ingestible Self-Orienting Pills for Oral Biologic Drug Delivery
[한국과학기술한림원] 제2회 온라인 석학과의 대담 - 약물 전달의 진보
