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안약을 지속적으로 분비하는 컨택트렌즈 Inven.Discov.Tech.

A drug-dispensing contact lens

[그림] 약물을 지속적으로 분비하는 컨택트렌즈의 초기 개발 형태 (prototype).

-지속적으로 안약을 분비하여 녹내장과 안구건조증 같은 안과질환의 치료를 도울 수 있어.

눈을 깜박이고 눈물이 흘러나와 안약을 하루에 몇 번씩 완전하게 넣는 것은 어려운 게 현실이다. 연구에 따르면 넣은 안약의 적게는 약 1~7퍼센트만이 눈으로 흡수된다고 한다.
미국 보스턴 아동병원 (Children’s Hospital Boston)의 생체물질과 약물전달 연구소 (Laboratory for Biomaterials and Drug Delivery)의 소장인 Daniel Kohane박사가 이끄는 연구진은 안약의 일정한 양을 지속적으로 분비할 수 있는 새로운 컨택트렌즈를 개발하였다.

이 컨택트렌즈에 대한 실험실에서의 연구 결과가 Investigative Ophthalmology and Visual Science 7월호에 발표되었다 (“A drug-eluting contact lens”, Invest Ophthalmol Vis Sci, 50(7), 3346-3352, (2009)).

다른 연구팀들에 의해 약물을 분비하는 컨택트렌즈는 이미 개발되었지만 이제까지 일정한 양의 약물을 지속적으로 분비하지는 못했다.

기존에 개발된 렌즈들은 처음 몇시간동안 많은 양의 약물을 분비하고 그 양의 시간이 지나면서 줄어들어 결국에는 치료의 효과를 가져오지 못하였다. Kohane박사와 동료 교수인 Massachusetts Eye and Ear Infirmary 소속의 Joseph Ciolino박사와 MIT 화학공학과의 Robert Langer교수의 연구자들로 이루어진 연구진은 두층의 얇은 막으로 이루어진 컨택트렌즈를 개발하였는데 안쪽의 층은 약물을 포함하는 PLGA라는 얇은 생분해성 고분자막으로 이루어져 있다.

PLGA와 코팅에 사용된 pHEMA 고분자들은 널리 연구되어져 왔고 미국 식품의약품안정청 (FDA, Food and Drug Administration)으로부터 안구에의 사용이 이미 승인되어 있다.

실험실에서의 연구에서 초기 형태의 렌즈는 안약에서 항생제로 사용되는 ciprofloxacin 약물을 30일 동안 분비하였고 이 기간은 현재 FDA로부터 승인된 컨택트렌즈의 가장 긴 기간이다.

다른 실험에서는 100일 동안이나 약물을 분비하였고 분비된 약물의 양은 실험실 측정에서 병원균을 죽일 수 있을 정도로 충분하였다.

연구진은 이번 연구의 활용으로 녹내장이나 안구건조증을 앓고 있는 환자로 매일 안약을 넣어야 하는 환자를 고려하고 있다. 연구진은 현재 동물 실험을 하고 있고 빠른 시일내에 인간에서 시험을 할 예정이다.


A drug-dispensing contact lens

Sustained-release could ease treatment of glaucoma and other conditions

A drug-dispensing contact lens

Sustained-release could ease treatment of glaucoma and other conditions

IMAGE:This is a prototype drug-dispensing contact lens.

Click here for more information.

Taking eye drops multiple times a day can be difficult for patients to do, and because of blinking and tearing, as little as 1 to 7 percent of the dose is actually absorbed by the eye. Now, researchers led by Daniel Kohane, MD, PhD, director of the Laboratory for Biomaterials and Drug Delivery at Children's Hospital Boston, have developed special contact lenses that can gradually dispense a constant amount of medication to the eye, at adjustable rates. They describe their prototype lens in the July issue of Investigative Ophthalmology and Visual Science.

Although other groups have developed drug-releasing contact lenses, none have been able to achieve a constant, steady release of substantial amounts of drug; typically, a burst of drug is delivered in the first few hours, followed by rapidly dwindling amounts that are too low to be therapeutic. Kohane, collaborator Joseph Ciolino, MD, of the Massachusetts Eye and Ear Infirmary, and colleagues at the Department of Chemical Engineering at the Massachusetts Institute of Technology (MIT) created a two-layer contact lens with an inner drug-bearing biodegradable polymer film known as PLGA. Both PLGA and pHEMA (used for the coating) have been well studied and are already approved for ocular use by the Food and Drug Administration.

In laboratory testing, the prototype lenses dispensed ciprofloxacin (an antibiotic often used in eyedrops) for 30 days, the longest duration for which contact lenses are currently approved by the FDA; in some tests, the lenses continued releasing drug for up to 100 days. The amounts dispensed were sufficient to kill pathogens in a laboratory assay.

Kohane and Ciolino see applications in conditions such as glaucoma and dry-eye which require frequent daily eye drops. They have begun to test the lens in animals and plan to begin human testing as soon as possible. The technology recently won the Life Sciences track in MIT's 100K Entrepreneurship Competition.


The study was supported by the National Institute of General Medical Sciences at the National Institutes of Health, a Fight for Sight Grant-in-Aid, a Center for Integration of Medicine and Innovative Technology/Johnson & Johnson Young Investigator Award and the Boston KPro Fund, Massachusetts Eye and Ear Infirmary.

Citation: Ciolino JB, Hoare TR, Iwata NG, et al. A drug-eluting contact lens. Invest Ophthalmol Vis Sci 2009; 50:3346-52.

Children's Hospital Boston is home to the world's largest research enterprise based at a pediatric medical center, where its discoveries have benefited both children and adults since 1869. More than 500 scientists, including eight members of the National Academy of Sciences, 12 members of the Institute of Medicine and 12 members of the Howard Hughes Medical Institute comprise Children's research community. Founded as a 20-bed hospital for children, Children's Hospital Boston today is a 397-bed comprehensive center for pediatric and adolescent health care grounded in the values of excellence in patient care and sensitivity to the complex needs and diversity of children and families. Children's also is the primary pediatric teaching affiliate of Harvard Medical School. For more information about the hospital and its research visit: www.childrenshospital.org/newsroom.


Source : KISTI, eurekalert.org



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