바늘

ANN/THE STAR - 스리랑카인 Yalini Wijesundara는 자신의 실험실에 앉아 있는 공기총을 응시했습니다. 연구실 책임자인 Jeremiah Gassensmith 부교수는 전염병으로 인한 지루함을 느끼며 집 사무실 주변에서 식탁용 소금을 쏘며 이 장치를 만들었습니다.

봉쇄가 끝나자 그는 그것을 자신의 생화학 연구실로 가져와 위제순다라에게 연구 목적을 찾아달라고 요청했습니다.

당시 미국 텍사스대학교 댈러스 캠퍼스(UTD)의 1학년 대학원생은 스리랑카에서 텍사스로 막 이주한 상태였다. 그녀는 마치 물 밖으로 나온 물고기가 된 듯한 느낌을 받았지만 여전히 실험실이 어떻게 작동하는지 알고 있었습니다.

''천천히하세요. 당신이 그것을 알아낼 것입니다.” Gassensmith 박사가 그녀에게 말했습니다.

2년 후 Wijesundara는 코드를 해독했습니다. 그녀는 오래된 공기총에 새 생명을 불어넣어 가스를 퍼프하여 백신을 전달하는 시스템을 만들었습니다.

Wijesundara는 전통적인 바늘 백신보다 고통이 덜하며 Nerf 총알에 맞은 것과 비슷하다고 Wijesundara는 말했습니다. 이번 연구는 지난해 케미컬 사이언스(Chemical Science) 저널에 게재됐다.

사람들이 가스 퍼프 백신을 접종받기까지는 갈 길이 멀지만 Wijesundara와 Gassensmith 박사는 생명을 구하는 의약품을 전달하는 덜 무서운 방법을 만들기 위해 최선을 다하고 있습니다.

“우리는 백신 접종을 가능한 한 고통스럽지 않게 만드는 능력을 갖추기 위해 현장을 발전시켜야 합니다.”라고 후자는 말했습니다.

치료용 총알

텍사스로 이주하기 전, Wijesundara는 스리랑카의 페라데니야 대학교에서 금속-유기 구조(MOF)를 공부했습니다.

MOF는 Tinkertoys처럼 함께 모여 복잡한 케이지를 만드는 금속 이온과 막대기 모양의 유기 분자입니다.

이 우리에는 가스, 단백질, 심지어 DNA까지 담을 수 있습니다.

박사 과정을 선택할 때 Wijesundara는 UTD의 Gassensmith 박사의 화학 실험실이 분말 형태의 상온 보관용 백신을 담을 수 있는 MOF 케이지를 설계한 것을 보았습니다.

완벽하게 맞았습니다.

공기총을 고려하면서 그녀는 그것이 분말 백신을 사람들에게 전달할 수 있는지 궁금했습니다.

그녀는 백신의 역사를 자세히 조사한 결과 고압 백신 주입기가 1950년대에 인기를 끌었다는 사실을 발견했습니다.

이 주사기는 피부를 통해 백신을 추진하기 위해 고속 액체 흐름을 사용했습니다.

그러나 이러한 액체 주입기는 고통스러울 뿐만 아니라 체액이 주입기 노즐로 다시 분출되어 B형 간염, C형 간염과 같은 혈액 매개 전염병의 확산을 촉진할 수도 있었습니다.

“(나는) 우리가 그 문제를 해결할 수 있다는 것을 깨달았다”고 그녀는 말했다. "우리는 스프레이백 문제가 전혀 없는 고체 [백신]을 사용하고 있기 때문입니다."

Wijesundara는 공기총으로 백신을 추진하기 위해 피부로부터의 이상적인 압력과 거리를 알아냈고 이를 수정하여 MOF 제트를 만들었습니다.

그녀는 백신을 운반하기 위해 몸 전체에서 발견되는 미네랄인 아연이 포함된 MOF를 사용했습니다.

그녀는 또한 주사할 때까지 백신을 보관하기 위해 총의 노즐을 비틀었습니다. 버튼을 누르면 MOF 제트의 밸브가 빠르게 열리고 닫혀 아연 케이지 내부에 백신 총알이 발사됩니다. 케이지가 피부에 들어가면 피부 체액의 염분이 케이지를 당겨서 백신이 방출됩니다.

통제된 방출

Wijesundara와 Gassensmith 박사는 백신 실험에 일반적으로 사용되는 단백질을 사용하여 식물 세포와 생쥐에서 MOF 제트를 테스트했습니다.

테스트 중에 그들은 MOF 제트의 또 다른 유용한 특성을 발견했습니다.

이산화탄소와 같은 산성 가스를 사용하여 백신을 피부를 통해 추진하면 아연 케이지가 빠르게 용해되어 24시간에 걸쳐 내용물이 방출됩니다. 그러나 공기와 같은 보다 중성인 가스를 사용했을 때 케이지는 1~2주에 걸쳐 천천히 분해되었습니다.

Gassensmith 박사는 “지금 당장 약을 원하는지, 아니면 일정 기간에 걸쳐 천천히 약이 방출되기를 원하는지 효과적으로 제어할 수 있습니다.”라고 말했습니다.

미국 피츠버그 대학 의료 센터의 생명공학 부교수인 Tim Corcoran 박사에 따르면, 많은 연구팀이 약물과 백신을 전달하는 새로운 방법을 모색하고 있습니다. 피부를 통해 약물을 전달할 수 있는 경피 패치와 초박형 미세바늘이 연구 중인 두 가지 방법입니다.