(왼쪽부터) 홍지우 교수(1저자 및 교신저자), 안대현 학생(기계공학부 4, 공저자), 이정민 학부생(기계공학부 4, 공저자)(사진=숭실대)

숭실대학교(총장 장범식)는 기계공학부 홍지우 교수 연구팀이 미국 화학회(ACS)에서 발행하는 국제 학술지 'ACS Applied Materials & Interfaces' (Impact Factor = 8.3)에 논문을 게재했으며, 해당 논문이 속표지 논문(Supplementary Cover)으로 선정되는 성과를 거뒀다고 밝혔다.

게재된 논문의 제목은 'Size-Controllable and Monodispersed Lipid Nanoparticle Production with High mRNA Delivery Efficiency Using 3D-Printed Ring Micromixers(3D 프린팅 기반의 링 마이크로믹서를 이용한 mRNA 전달 효율이 높은 크기 제어 가능한 단분산 지질 나노입자 제조)’이다.

'Applied Materials & Interfaces' 표지(사진=숭실대)

지질 나노입자(Lipid Nanoparticle, LNP)는 나노미터 크기의 지질 기반 전달 시스템으로, 주로 mRNA 백신, 유전자 치료제, 항암제 등 다양한 약물을 효과적으로 체내에 주입하는 데 사용된다. 특히, mRNA를 보호하고 효과적으로 세포 내로 전달하는 핵심 운반체 역할을 하며, mRNA 백신의 안정성과 효율성을 크게 향상시키는 필수적인 요소이다. 지질 나노입자 제조 기술은 현재 유전자 치료제 개발에서 가장 혁신적인 분야로 주목받고 있으며, 화이자와 모더나의 코로나19 백신이 성공할 수 있었던 배경에도 mRNA-LNP 기술이 핵심적인 역할을 했다.

홍 교수 연구팀은 바이오 스타트업 인벤티지랩 연구진과의 공동 연구를 통해 3D 프린팅 기술을 활용한 링 형태의 마이크로믹서를 개발했으며, 이를 통해 높은 mRNA 전달 효율을 가진 단분산 지질 나노입자(Lipid Nanoparticle, LNP)를 대량으로 생산할 수 있는 방법을 제시했다.

연구팀이 개발한 마이크로믹서는 기존 상용 LNP 제조 장비에 비해 뛰어난 생산성과 비용 측면에서의 효율성을 보였다. 또한, mRNA 전달용 LNP의 크기 제어, 균일성, 물리적 안정성 측면에서도 기존 제조 방식을 능가하는 성과를 거뒀다. 이번 연구는 향후 유전자 치료와 COVID-19와 같은 전염성 질병 예방을 위한 mRNA 백신 개발에 중요한 기술적 기반이 될 것으로 기대된다.

해당 논문의 제1저자이자 교신 저자인 홍지우 교수는 “인벤티지랩 연구진과의 공동 연구를 통해 연구실 수준의 연구를 넘어 제약 및 의료 산업에 실질적으로 기여할 수 있는 중요한 연구 기반을 마련할 수 있었다”며 “연구 기회를 제공하고, 연구 수행을 적극적으로 지원해준 인벤티지랩의 김주희 대표님, 김동훈 부대표님, 전찬희 전무님을 비롯한 연구진 모두에게 깊은 감사를 드린다”고 전했다.

한편, 이번 연구는 질병관리청 국립보건연구원의 학술연구용역사업과 인벤티지랩 위탁과제의 지원으로 수행됐다.