경피 약물 전달(transdermal drug delivery)은 피부 질환 치료에 유의미한 잠재력을 지닌다. 바늘을 사용하는 기존 방법이나 대용량의 약물 전달 장치를 활용하는 방식은 종종 환자에게 불편을 유발하고 전달이 불균질해지는 문제를 초래한다. 본 연구는 경피 약물 전달을 위해 제어된 초음속 극저온 제트(controlled supersonic cryogenic jets)를 사용하여 고속의 고체 얼음 약물 입자를 생성하는 소피콜리터 얼음 입자 전달(picoliter ice particle delivery, PIPD) 기술을 제안한다. 제안된 PIPD 시스템은 액상 약물을 동시에 미세 액적(micro-droplets)으로 분무(원자화)하고, 이를 고체 얼음 입자로 동결하며, 이 입자들을 가속하여 피부 장벽을 관통하도록 한다. 이러한 모든 과정은 300 μs 이내에 이루어져 약물의 무결성이 보장된다. 특히, 대부분의 입자는 1 소피콜리터(picroliter)보다도 더 낮은 용적을 나타냈다. PIPD의 평균 전달 효율은 ex vivo 돼지 피부를 사용했을 때 50%로 확인되었으며, in vivo 마우스 실험 결과 PIPD의 진피(dermis) 층으로의 전달 효율이 전통적인 주사 전달과 비슷한 수준임을 시사한다. 줄기세포 유래 기능성 세포외 소포(extracellular vesicles, EVs)는 PIPD 이후에도 항염 및 재생(regenerative)과 관련된 세포 흡수 특성의 저하를 보이지 않았다. 그 결과, PIPD EVs 전달은 상처(wound) 및 아토피 피부염(atopic dermatitis) 동물 모델에서 유의한 치료적 개선을 이끌었다.

*본 초록은 AI를 통해 원문을 번역한 내용입니다. 정확한 내용은 하기 원문에서 확인해주세요.