생분해 시기 조절이 가능한 인체삽입형 말초신경 자극용 통증억제 전자약 개발 및 in vivo 평가- (세부목표1) 목표 전자약의 열 자극 촉발 생분해 시작 및 가속 특성 검증- (세부목표2) 목표 전자약의 in vivo 유효성 검증- (세부목표3) 목표 전자약의 주변 이물 반응 회피 능력 검증

본 과제는 말초 신경 및 척수 손상 환자를 위해, 체내에 이식되는 무선 조작 생분해성 약물 전달 디바이스를 개발하는 연구임. 연구 목표는 완전 생분해성 소재 기반 무선 조작 전기자극기와 전기 구동 생분해성 삼투압 펌프를 결합해 약물 방출 프로파일과 신경 재생/치료용 전기 자극 프로파일을 조절하고, 전임상 안전성·유효성 평가로 IND 승인을 받는 데 있음. 연구 내용은 생분해성 삼투압 펌프 응용 약물 전달 디바이스, on-demand 전기 자극·약물 전달 생분해성 컨트롤러, 전기 자극 민감성 약물전달체와 신경분화인자 함유 약물전달체 내재화 줄기세포 제조, 질환 동물 모델 안전성·유효성 평가, 장단기 독성 평가, 통합 국소 약물 전달로 신경 재생 촉진 장치 상용화·의료기기 임상시험계획 승인임. 기대 효과는 전기자극 제어 약물전달체 플랫폼 기술 확립과 체내 삽입 디바이스 성능·생체 적합성 신뢰성 확보, 국내 기술 선도 및 인허가·사업화 기반 자료 활용 가능함.

● 1년차 : 생분해 시기 조절 가능 인체 삽입형 말초신경 자극용 통증억제 전자약 기초 기술 개발 및 적용 동물 모델 수립 - 생분해 억제 표면처리 기술 개발 - 열 자극 촉발 생분해 시작 및 가속 기술 개발 - 장기간 이물반응 억제 표면처리 기술 개발 및 in vivo 유효성 평가 - 생분해 기간 조절을 위한 발열회로 제어기술 개발 - 통증억제 전기신호 전달용 생체전극 개발 - 항암제에 의한 말초신경병증 동물 모델 개발 - 열 자극 촉발 생분해 시작 및 가속용 표면처리 기술의 in vivo 유효성 평가 ● 2년차 : 말초신경병증 동물에서 열반응성 생분해 유발 가능 생분해 억제 능력 검증 및 통증 억제 유효성 평가 - 생분해 억제 표면처리 기술 최적화 - 열 자극 촉발 생분해 시작 및 가속 기술 최적화 - 전자약 디바이스에 대한 표면처리 기술 적용 방법 개발 - 생분해 안테나 및 회로 시스템 결합 기술 개발 - 열반응성 생분해 유발 가능 생분해 억제 표면처리 효과 in vivo 검증 - 동물 모델 기반 생체전극의 통증 억제 전기신호 유효성 평가 ● 3년차: 생분해 시기 조절 가능 인체 삽입형 말초신경 자극용 통증 억제 전자약 최적화 및 말초신경병증 동물에서 유효성, 독성, 병합 치료 효과 검증 - 전자약 대상 열반응성 생분해 유발 가능 생분해 억제 표면처리 기술 최적화 - 전자약 대상 장기간 이물반응 회피 표면처리 기술 최적화 - 생분해 컨트롤러 개발 및 디바이스 최적화 - 생분해 시기 조절 가능 인체 삽입형 말초신경 자극용 통증억제 전자약의 유효성 검증, 독성 평가, 이물 반응 평가, 병합 치료 시 부가적 효과 평가

본 과제는 지방족 폴리카보네이트 기반 고분자에서 보호기를 조절해 생흡수 ON/OFF가 가능한 기전을 구현하기 위한 연구임. 연구 목표는 PBTMC deprotection 최적화 및 THP protection 조건 확립, THP-capped PHTMC 단량체·고분자 합성, THP-capped PHTMC 전구체 합성 최적화, THPE-capped PHTMC의 생흡수 ON/OFF 기전 구현 확인임. 핵심 연구 내용은 BTMC 단량체 기반 THP-capped PHTMC 합성 조건과 중간체 정제, β-CD 가수분해 조건 최적화, HIFU 및 humidified air chamber 조건에서 deprotection 효율 및 Polymeric degradation 검증 수행임. 기대 효과는 HIFU 및 β-CD/수분으로 생분해 ON 가능성 확보, 다양한 5-OH protecting group 도입 확장성 확인임.