마이크로니들
기술 개요
기술 개요
길이
수십-수백 µm 수준 : 진피의 통각 신경·혈관층 자극 최소화
구조
고체형, 용해성, 중공(속이 빈 형태, hollow), 하이드로젤형 등 다양한 형상 구현 가능
소재
폴리머(히알루로산, PVA, PVP, PLGA,SU-8 등), 금속, 실리콘 등
제조
광리소그래피, 3D 프린팅, 식각, 복제 몰딩 등을 통해 대량 생산·맞춤 설계 모두 가능
기술 응용 분야
통증 없는 측정의 원리, 마이크로니들과 간질액
마이크로니들은 머리카락보다 가는 바늘로 피부의 각질층만 살짝 통과합니다.
통증과 채혈 없이 피부 속 체액인 '간질액(ISF)'에 접근하는데, 이 간질액에는 혈액과 비슷한 건강 정보가 담겨 있어 피를 뽑지 않고도 몸 상태를 측정할 수 있습니다.
통증과 채혈 없이 피부 속 체액인 '간질액(ISF)'에 접근하는데, 이 간질액에는 혈액과 비슷한 건강 정보가 담겨 있어 피를 뽑지 않고도 몸 상태를 측정할 수 있습니다.
왜 간질액으로 측정할까요?
- 간질액은 혈액과 달리 응고되지 않아 연속·반복 측정에 적합합니다.
- 혈구(적혈구 등)가 없어 방해 신호 없이 분자 단위로 정밀하게 분석할 수 있습니다.
- 포도당, 케톤, 젖산 등 주요 지표가 혈액 농도와 높은 상관관계를 보입니다.
측정을 위한 니들 구조
- 중공(속이 빈, hollow)·하이드로젤형 니들로 간질액을 끌어와 센서로 전달합니다.
- 통증이 거의 없고 피가 나지 않으며, 사용 후 날카로운 바늘 폐기물(Sharps waste)이 남지 않아 안전합니다.
바이오센싱 ·체액 채취 플랫폼
마이크로니들은 다양한 바이오센서·측 시스템과 결합되어, 통증 없는 측정 플랫폼으로 발전하고 있습니다.
연속혈당 모니터링(CGM)·바이오마커 센싱
- 중공·하이드로젤형 마이크로니들로 조직액을 지속적으로 끌어와, 전기화학·광학 센서에서 포도당, 젖산, 전해질, 코르티솔 등을 실시간으로 측정합니다.
- 기존 CGM보다 더 가는 바늘로 통증을 줄이고, 스마트폰·웨어러블과 연동되는 디지털 헬스케어 패치로도 확장할 수 있습니다.
POCT(현장 검사)·랩온어칩용 체액 채취
- 마이크로니들로 혈액 대신 간질액·림프액·조직액을 극소량 채취해, 랩온어칩·면역센서에서 감염성 질환, 대사질환, 약물 농도를 분석합니다.
- 붙였다 떼면 자동으로 샘플링에 가까운 구조를 구현할 수 있어, 재택 진단이나 의료 자원이 부족한 환경(저개발국, 농어촌)에서 간편 스크리닝 플랫폼으로 적합합니다.
마이크로플루이딕·센서와의 표준 인터페이스
- 뾰족한 금속 중공 마이크로니들 + 마이크로플루이딕 연결부 구조를 통해, 마이크로니들-마이크로채널-튜브-펌프-센서가 하나로 연결되는 카트리지형 모듈을 구현할 수 있습니다.
- 일회용 마이크로니들 카트리지 + 재사용 펌프/센서 본체, 진단칩용 체액 채취 모듈 등으로 확장되는 표준 유체 인터페이스 플랫폼 역할을 합니다.
멀티 바이오마커 통합 측정·데이터 관리
마이크로니들은 하나의 플랫폼에서 여러 건강 지표를 동시에 측정할 수 있어, 단일 수치를 넘어선 통합 모니터링 기술로 주목받고 있습니다.
멀티 바이오마커 동시 측정
- 한 번의 측정으로 포도당과 케톤처럼 서로 연관된 지표를 함께 확인할 수 있습니다.
- 당뇨·대사 관리에서 혈당과 케톤을 함께 보면 위험 신호를 더 빨리 파악할 수 있습니다.
비노시스 제품 사례–DKx-100 (인체 의료기기)
비노시스는 펜 타입 마이크로니들 기술을 바탕으로, 통증·채혈 없이 측정하는 DKx-100 플랫폼을 개발하고 있습니다.
- 측정 방식: 각질층만 통과하는 마이크로니들로 간질액(ISF)을 채취해, 카트리지 센서로 혈당·케톤 등 여러 지표를 측정합니다.
- 이중 센싱: 색 변화(비색)로 한눈에 확인하고 전기 신호(전기화학)로 정밀하게 수치화해, 두 방식이 서로 교차 검증합니다.
- 라인업: 가정용 B-Home DKx-100, 임상·병원용 B-Clinic DKx-100.
- 사용 방식: 여러 번 쓰는 본체 + 일회용 카트리지(면도기-면도날 모델). 카트리지만 바꾸면 측정 항목을 넓힐 수 있습니다.
데이터 연계 관리
- 측정값을 앱에서 기록·추세 분석하고 의료진과 손쉽게 공유할 수 있습니다.
- 기존 연속혈당측정(CGM)을 대체하는 것이 아니라 보완하는 동반자(CGM Companion)로 자리잡습니다.
- 향후 측정 로그를 앱에서 관리하는 구독형 헬스케어 서비스로 확장할 수 있습니다.
무통·자가 측정·재택·저자원 환경 의료
짧은 마이크로니들은 통증과 출혈을 최소화하고 사용법이 간단해, 의료진의 도움 없이도 스스로 측정할 수 있는 플랫폼입니다.
당뇨·통풍·신장질환(CKD/AKI) 등 만성질환 환자가 집에서 스스로 건강 상태를 측정·관리할 수 있는 기반이 되며,
의료 자원이 부족한 지역에서도 간편한 측정·스크리닝을 지원하는 기술로 활용될 수 있습니다.
