기계/재료

새 나노발광재료 합성하여 종양 광역학치료에 응용될 전망

발행일 : 2019 / 11 / 26

중국과학원 유전발생생물학연구소 장위창(降雨强) 연구팀과 베이징대학교 기초의학대학 사인린(沙印林) 연구팀은 공동으로 새 나노발광재료를 합성했다. 해당 금 나노클러스터에 기반한 쌍광자 역학 치료법은 공간 선택성이 높고 안전하고 효율적이며 광차단 기간이 필요하지 않는 등 장점을 보유하기에 종양 치료 특히, 신경교종과 고형종양 치료에서 우수한 임상화 전망이 있다. 해당 성과는 2가지 발명 특허를 출원했고 “American Chemical Society Nano”에 온라인으로 게재되었다.

연구팀은 다이하이드로리포산을 리간드로 하는 금 나노클러스터를 설계하고 합성했는데 광조사 조건에서 아주 강한 자유기 생성 특성을 보유하고 종양 세포와 조직에 대해 뛰어난 살상 효과를 나타냈다. 해당 금 나노클러스터는 성능이 우수한 광역학 치료의 감광제로서 치료 효과가 임상에서 사용하는 ALA 감광제보다 훨씬 뛰어나다.

광역학 치료 시스템은 전설의 나타(哪吒)가 요괴를 다루는 방법과 마찬가지로 인간이 종양을 대처하는 새 무기이다. 그중 감광제 성능은 종양 광역학 치료 효과의 핵심이다. 그러나 기존에 임상에서 사용하는 감광제는 가시광에 의해 여기되고 조직 침투 깊이가 작아서 고형종양과 심부종양의 치료에 적용하기 어렵다. 또한 환자는 치료 후 몇 주 동안 차광 기간이 필요하여 일상생활에 큰 불편을 겪는다.

종양 광역학 요법은 종양 표적화 감광제를 이용하여 레이저 조사 조건에서 대량의 활성산소 자유기를 생성하여 종양 조직을 파괴하는 것이다. 방사선요법 및 화학요법과 같은 통상적 종양 치료와 비교할 경우, 광역학 요법은 공간 선택성이 높고 약물내성이 쉽게 생기지 않으며 전신 부작용이 낮은 등 특징을 가지지만 기존에 대응되는 쌍광자 감광제가 없기에 임상 응용이 제한되었다.

이번에 합성한 신소재는 우수한 쌍광자 특성을 보유하여 쌍광자 흡수 단면이 높고 근적외선 레이저에 의해 여기되어 조사 깊이를 효과적으로 높이며 고형종양 치료에 적용할 수 있다. 특히 양호한 생체 적합성을 보유하여 치료 과정에서 차광이 필요 없기에 임상 조작성을 대폭 향상시킬 수 있다.

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