뮤코젯을 입안에 분사하면 입안 점막을 통해 백신이 피부로 스며듭니다. [사진=news.berkeley.edu]

[아시아경제 김종화 기자]아이들은 주사 맞는 것을 두려워합니다. 어른들도 길고 뾰족한 주사바늘이 피부를 뚫고 들어오는 느낌이 싫어 주사 맞는 것을 꺼리지요. 또 일부 가난한 나라에서는 주사기를 재사용해 질병에 감염돼 연간 130만명 가량이 사망한다고 합니다.

언제쯤이면 백신을 맞을 때 주사바늘 없이, 아프지 않고, 피부를 뚫고 들어오는 바늘의 섬뜩한 느낌을 느끼지 않을 수 있을까요? 바늘 없이 백신을 맞을 수 있는 다양한 방법이 이미 개발돼 있습니다. 상용화된 기술도 있고, 임상을 진행 중인 기술도 있다고 합니다.

한국과 미국, 일본 등에서 이미 바늘없는 주사기가 개발됐는데 대부분 공기나 가스의 강한 압력으로 약물을 주입합니다. 대표적인 것이 미국 메사추세츠공대(MIT) 연구팀이 개발한 '프라임 바늘없는 주사기'입니다.

이 주사기는 일반 주사기와 비슷하게 생겼지만 바늘이 없고, 대신 자기장을 발생시키는 강력한 자석과 코일이 주사기를 둘러싸고 있습니다. 코일에 전류를 흘리면 자기장이 만들어지는데 그 힘으로 주사기의 피스톤을 밀어냅니다. 그러면 주사기 속의 약물은 거의 소리의 속도와 고압력으로 뿜어져 몸 속에 분사됩니다.

바늘이 없어 아프지 않고, 질병의 종류에 따라 약물 투입 부위도 조절할 수 있습니다. 자기장의 압력 세기를 강하게 하면 혈관까지 약물이 투입되고, 약하게 하면 피부 세포층에 약물이 투입되는 것이지요.

미국의 버클리 캘리포니아대 연구팀은 캡슐 형태의 주사기 '뮤코젯(MucoJet)'을 개발했습니다. 뮤코젯을 입안 볼살 근처에 대고 캡슐을 누르면 고압력으로 분사된 약물이 입안 점막으로 스며드는 원리입니다.

뮤코젯은 2개의 저장소가 있는데 하나에는 물이 들어가고, 나머지 하나에는 백신과 구연산, 탄산수소나트륨 분말이 따로 저장돼 있습니다. 캡슐을 누르면 물이 구연산과 탄산수소나트륨 저장소로 들어가 섞여 이산화탄소가 만들어져 내뿜는데 이 이산화탄소가 백신이 든 부분을 밖으로 밀어내면서 백신이 입안에 분사되는 것입니다. 현재 임상을 진행 중입니다.

미국의 '파마젯'은 스프링의 힘으로 약물을 밀어내는 '스트라티스'를 개발했습니다. 주사기에 약물을 채운 병을 끼워 이를 피부에 대고 버튼을 누르면 스프링의 힘으로 미세한 약물 줄기가 뿜어져 0.1초 만에 피부 속으로 스며듭니다.

피부에 밴드처럼 붙이는 '패치형주사'도 있습니다. 이 패치면에는 눈에 보이지 않을 정도로 작은 바늘 수만개가 엄지 손톱만한 면적에 촘촘히 솟아 있습니다. 미세한 바늘에 약제가 묻어있어 피부에 닿으면 자연스레 약물이 스며들게 됩니다. 현재 홍역과 소아마비 백신 투여용으로 일부 사용되고 있다고 합니다.

어른들에게는 주사 맞는 것보다 더 채혈을 두려워하는 사람이 많습니다. 그래서 바늘을 꽂지 않고 채혈하는 '바늘없는 채혈기'도 개발됐습니다. 구글이 개발한 이 채혈기는 작은 원통모양의 장치로, 이 장치를 손가락에 갖다대면 미세입자와 고압가스가 순간적으로 분출됩니다.

그러면 미세입자가 피부를 관통하면서 피부의 입력이 낮아지는데 이때 낮아진 압력 때문에 미세입자가 다시 원통 안으로 빨려 들어갑니다. 다시 빨려드는 미세입자를 따라 혈액도 빨려 들어가게 되는 것입니다. 이미 개발돼 있는 바늘없는 주사기들이 상용화되면, 감기약 먹는 것처럼 백신이나 주사약도 주머니에 넣고 있다가 상황에 따라 스스로 투여할 수 있지 않을까요?

김종화 기자 justin@asiae.co.kr