기계/재료

약물내성을 발생하지 않는 은나노 고효율적 항균 새 방안 개발

발행일 : 2020 / 03 / 09

허페이공업대학교 화학·화공대학 허타오(何濤) 교수와 식품·생물공정대학 자정바오(查正寶) 교수는 공동으로 약산응답 재조합 기능을 보유한 은나노클러스터 수성분무액(aqueous dispersion)을 개발하였다. 해당 분무액을 상처에 뿌린 후 약물내성 세균 감염을 고효율적으로 표적 치료할 수 있다. 아울러 세균은 박멸하면서도 내성균을 발생하지 않는다. 이를 통해 연구팀은 고효율 항균 새 방안을 제안하였다. 해당 성과는 “Advanced Functional Materials”에 온라인으로 게재되었다.

세균감염 특히 약물내성균 감염은 인간건강 및 사회의료보건시스템에 날로 심각한 위협을 가져다주고 있다. 더욱이 기존 항생제 남용은 세균으로 하여금 쉽게 약물내성을 발생하게 한다. 항생제에 저항력을 가진 세균의 감염은 공중보건에 있어 최대 과제로 되었고 따라서 효과적인 항균재료 및 방안 개발이 시급해졌다.

약물내성균 감염 고효율적 치료를 목표로 연구팀은 약산응답 오쏘에스터(orthoester)류 폴리머를 안정제로 하고 원위치 질산은 환원을 통해 크기가 균일한 은나노클러스터를 제조하였다. 해당 은나노클러스터를 세균의 산성 미세환경에 노출 시 소수성 은나노과립으로 빠르게 해리(dissociation)되어 순간적으로 대량의 은이온을 방출함으로써 빠르고도 효과적인 멸균을 구현한다. 이어서 은나노과립은 세균 인근에서 재조립되는 한편 세균 표면에 표적화 응집되어 장기적으로 은이온을 방출함으로써 지속성 살균을 구현한다. 일반적인 무응답성 나노은에 비해 은나노클러스터의 약산응답 재조합 효과는 메티실린 내성 황색포도상구균 및 대장균에 대한 표적화 항균활성을 대폭 향상시켰고 또한 은의 사용량도 줄였다.

실험 결과, 메티실린 내성 황색포도상구균에 대한 최저 억제농도 및 최저 살균농도는 각각 4μg/mL, 32μg/mL였고 대장균에 대한 최저 억제농도 및 최저 살균농도는 각각 8μg/mL, 32μg/mL였다. 해당 은나노클러스터 분무액을 피부 상처 표면에 뿌릴 경우 메티실린 내성 황색포도상구균 감염성 상처의 치유 효과를 뚜렷하게 높일 수 있다.

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