포스텍·인벤티지랩, mRNA 치료제 성능 향상 기술 개발

전기장 기반 미세 유체 플랫폼 안정성·효율성 향상

[포항=뉴시스] 송종욱 기자 = 포스텍 기계공학과 임근배 교수 연구팀이 mRNA를 활용한 치료제 제조 이후 구조가 불안정하고 후처리 과정에서 전달체가 손상되는 것을 막는 기술을 개발했다. 사진 왼쪽부터 임 교수, 박사 과정 윤승빈씨. (사진=포스텍 제공) 2026.01.26. photo@newsis.com

[포항=뉴시스]송종욱 기자 = 포스텍은 기계공학과 임근배 교수·박사 과정 윤승빈씨 연구팀이 인벤티지랩과 mRNA를 활용한 치료제 제조 이후 구조가 불안정하고, 후처리 과정에서 전달체가 손상되는 것을 막는 기술을 개발했다고 26일 밝혔다.

mRNA는 DNA의 유전 정보를 세포로 전달해 단백질 생성을 지시하는 물질로, 체내 효소에 매우 취약해, 그대로는 치료제로 쓰기 어렵다.

이 mRNA를 감싸 보호하고 세포 안까지 운반하는 역할을 하는 것이 ‘지질 나노입자(LNP)'다. 결국 치료제 성능은 LNP 유지 여부에 달려있다.

문제는 제조 이후 후처리 공정이다.

mRNA와 지질 용액이 혼합·형성하는 mRNA-LNP는 제조 직후 구조가 불안정하며, 애초의 후처리 방식으로는 입자 농도가 크게 낮아지고, 용액 부피가 증가해 처리 시간 증가와 입자 손상, 수율 감소 등의 생산 효율이 떨어지는 문제가 발생했다.

[포항=뉴시스] 송종욱 기자 = 포스텍 기계공학과 임근배 교수 연구팀이 mRNA를 활용한 치료제 제조 이후 구조가 불안정하고 후처리 과정에서 전달체가 손상되는 것을 막는 기술을 개발했다. 사진은 이온 농도 분극 기반 mRNA–LNP 안정성, 기능 보존 농축 확장 플랫폼 개념도. (사진=포스텍 제공) 2026.01.26. photo@newsis.com

연구팀은 해법을 '비접촉 방식의 농축'에서 찾았다.

전기장과 미세 채널을 이용해 LNP를 건드리지 않고 이동·집중하는 방식이다.

나피온(Nafion)으로 형성된 이온 결핍 영역에서 '이온 농도 분극(ICP)' 현상을 유도해 구조 손상 없이 농축이 가능하다.

그 결과, 평균 크기 80nm 이하, 분산도 0.2 미만의 균일한 LNP를 유지하며 mRNA 포획 효율 94% 이상을 확보했다.

무엇보다 농축 이후에도 세포 실험에서 정상적인 단백질 발현이 확인돼, 기능적 안정성까지 검증했다. 이를 통해 공정 시간은 줄이고, 손실은 최소화하는 가능성을 확인했고, 향후 대량 처리를 고려한 확장 플랫폼의 발전 가능성을 제시했다.

이 기술은 mRNA–LNP 손실과 공정 병목을 동시에 줄여, 항암·희귀질환·감염병 치료제 등 mRNA 치료제의 상용화를 앞당길 핵심 기술로 주목된다.

임 교수는 "이번 연구는 mRNA 전달체를 손상 없이 다룰 수 있는 공정 기술을 제시했다"며 "향후 대량 생산 공정과 연계해 차세대 mRNA 치료제의 산업적 활용 가능성을 높이겠다"고 밝혔다.