머리를 빗는 것만으로 탈모 치료제를 피부 깊숙이 전달해 모발을 100% 가까이 재생시키는 빗 형태의 생체전자 기기가 개발됐다.
국제학술지 '네이처 커뮤니케이션즈'에는 지난 11일 베이징항공항천대학 창링첸·둥짜이짜이 연구팀과 홍콩성시대학 자오옌리 연구팀이 공동 개발한 빗 모양 생체전자 시스템 '디탱글'에 관한 논문이 게재됐다.
연구진이 탈모 쥐 모델에 이 기기를 적용해 28일간 치료한 결과 모발 피복률이 100%에 육박했다. 기존에 널리 쓰이는 바르는 탈모 치료제 '미녹시딜'의 회복률 약 70%를 크게 웃도는 수치다.
디탱글의 핵심은 두피에 가해지는 전기장을 극대화한 구조 설계에 있다. 기기는 제어 회로와 기판층, 높이가 서로 다른 두 종류의 전자 빗살로 구성됐다. 긴 빗살은 전극 모듈 역할을 하며, 짧은 빗살은 볼펜 끝의 구슬처럼 피부에 닿을 때 약물을 방출하는 탑재 모듈로 작동한다.
두피의 유연한 굴곡을 따라 긴 빗살과 짧은 빗살이 맞물리면 모낭 부위에 260.37V/m(미터당 볼트) 세기의 전기장이 형성된다.
기존에 빗살 높이가 같았던 전극 방식보다 2.63배 강한 수준이다. 이 전기장은 모낭 주변 세포막을 일시적으로 열어 약물이 세포 내부로 쉽게 침투하도록 돕는다.
실제 측정에서 디탱글은 1초 만에 치료 분자를 피부 아래 0.66㎜(660㎛) 깊이까지 도달시켰다. 이는 일반 도포 방식보다 약 9배 깊은 수준이며, 세포 내 분자 흡수 효율 역시 최대 3.4배 높아졌다.
치료 과정에는 전기 자극과 두 가지 약물 분자를 결합하는 방식이 쓰였다. 전기 자극만으로도 모낭 재생 신호를 활성화하고 탈모 유발 호르몬인 디하이드로테스토스테론과 염증 수치를 낮춰 모낭 수와 국소 혈류량을 늘린다. 여기에 모낭 주변 혈관 생성을 돕는 유전자 물질과 탈모 호르몬 생성을 억제하는 유전자 간섭 물질을 동시에 투입해 시너지를 냈다.
안전성 검증에서도 같은 부위에 기기를 반복 사용했을 때 피부 조직 손상이나 비정상적인 염증 반응이 나타나지 않아 생체 적합성을 확인했다.
다만 이번 연구는 아직 동물 실험 단계에 머물러 있다. 연구진은 향후 인체 안전성과 실제 임상 효과를 검증하는 후속 절차를 거쳐 남성형 탈모를 비롯한 안드로겐성 탈모의 새로운 비침습적 치료법으로 발전시킬 계획이다.