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표제지 2

국문초록 5

목차 7

Ⅰ. 서론 12

Ⅱ. 실험 방법 16

1. 마이크로니들의 제조 및 기계적 특성 16

1.1. 코팅 마이크로니들(Coated microneedle array patch, C-MAP)의 제조 16

1.2. Cholera toxin A subunit 1(CTA1)이 포함된 용해성 마이크로니들의 제조 18

1.3. In-vitro에서의 마이크로니들 타입에 따른 피부 투과도 실험 21

2. 백신 마이크로니들 및 면역증강제 마이크로니들의 Dual-Delivery 방식에 따른 약물 전달 특성 평가 22

2.1. 형광모델을 이용한 ex vivo 피부내 모델 약물 확산 프로파일 22

2.2. 면역증강제 마이크로니들의 용해 시험 24

3. In vivo에서의 약물전달 특성 및 면역 효능 평가 25

Ⅲ. 실험 결과 및 고찰 28

1. 마이크로니들의 특성 28

1.1. 마이크로니들의 기하학적 구조 28

1.2. In-vitro에서의 마이크로니들 타입에 따른 피부 투과 성능 31

2. 백신 마이크로니들 및 면역증강제 마이크로니들의 Dual-Delivery 방식에 따른 약물 전달 특성 평가 33

2.1. 형광모델을 이용한 ex vivo 피부내 모델 약물 확산 프로파일 33

2.2. 면역증강제 마이크로니들의 용해 속도 39

3. In vivo에서의 약물전달 특성 및 면역 효능 평가 41

Ⅳ. 결론 45

Ⅴ. 참고문헌 47

Ⅵ. ABSTRACT 52

표목차 9

표 1. 동물실험군에 대한 정보. - : without, + : with, OVA dose 1 μg,... 26

그림목차 9

그림 1. Two-step casting 방법을 사용한 용해성 마이크로니들 제조... 20

그림 2. 마이크로니들 이미지 (a) 코팅 마이크로니들 광학 이미지, (a')... 29

그림 3. 마이크로니들 타입에 따른 피부 투과도 실험 결과 (a) 코팅... 32

그림 4. Co-Delivery 마이크로니들 시스템 (RITC-FITC 코팅... 36

그림 5. Dual-Delivery 마이크로니들 시스템 (FITC 코팅... 37

그림 6. 시간에 따른 형광강도 변화 프로파일 (a) Co-Delivery... 38

그림 7. CTA1 용해성 마이크로니들을 돼지피부에 투여했을 때... 40

그림 8. 백신 접종 후 측정된 (a) OVA specific serum IgG titer, (b)... 42

그림 9. In vivo delivery efficiency. (a) Delivery efficiency of OVA... 44

초록보기

 면역증강제(adjuvant)는 특히 낮은 면역원성을 가지는 재조합 단백질 백신에서 면역 반응을 증폭하는 데 중요한 역할을 한다. 백신 마이크로니들(vaccine microneedle)은 피부의 풍부한 면역 환경을 활용하여 비침습적으로 강력한 면역 반응을 유도할 수 있는 플랫폼으로 주목받고 있다. 그러나 기존의 항원과 면역증강제를 하나의 고형제형에 혼합하여 전달하는 Co-Delivery 마이크로니들 시스템은 제한된 용량과 물리적 간섭 문제로 인해 면역증강제의 효율적인 전달에 한계를 보인다.

본 연구에서는 이러한 한계를 해결하기 위해 항원과 면역증강제를 각각 독립된 마이크로니들 패치에 탑재하여 동일한 피부 부위에 순차 적으로 투여하는 Dual-Delivery 마이크로니들 시스템을 개발하였다. 이 시스템은 각각의 물리적·화학적 특성에 최적화된 제형 설계를 가능하게 하며, 기존 시스템의 용량 제한 및 물리적 간섭 문제를 극복할 수 있다.

본 연구는 Co-Delivery 마이크로니들 시스템 및 근육주사 방식과 비교하여 Dual-Delivery 마이크로니들 시스템의 약물 전달 특성과 면역 반응을 분석하였다. 연구 결과, Dual-Delivery 마이크로니들 시스템은 Co-Delivery 마이크로니들 시스템보다 약간 느리지만 유사한 수준으로 항원과 면역증강제의 분포가 일치하였으며, 면역 반응에서는 면역증강제와 백신을 근육주사한 방식과 상동한 결과를 나타내었다.

본 연구의 결과는 피부를 타깃으로 한 백신 마이크로니들 전달에서 면역증강제를 활용하여 면역 효능을 극대화할 수 있는 새로운 플랫폼을 제시한다.

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