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선양자동화연구소, 나노로봇 림프종 타겟요법의 진전
  • 등록일2012.05.29
  • 조회수200


중국화학회가 주관하는 SCI 검색 국제정기간행물 Acta Physico-Chimica Sinica(<물리화학학보>)는 중국과학원 선양자동화연구소 마이크로나노과제팀이 나노로봇을 이용해 림프종 분자타겟요법 분야에서 획득한 최신 성과(Drug-Induced Changes of Topography and Elasticity in Living B Lymphoma Cells: an Atomic Force Microscopy Study,2012, 28:1502-1508)를 발표했다.

Acta Physico-Chimica Sinica 표지는 MEMS공법을 사용하여 가공한 마이크로 칼럼 어레이로 단일 세포에 대해 클램프로 고정하고, 로봇화 탐사를 진행하는 설명도를 보여주었다. 현재 생체세포 연구는 대부분 미생물 세포와 부착/동물세포에 집중되었다. 주된 원인은 이 부류의 세포가 자체 특성에 의존해 기저 위에 확고히 고정해야 탐사를 진행할 수 있기 때문이다. 생체 동물부유세포는 고정하기 어려운 원인으로 탐사하기 어렵다.

이번 연구는 MEMS 마이크로 칼럼 어레이와 폴리리신 정전 흡착을 결합시킨 부유/생세포 무손실 기계적 클램프 기술을 발전시키고, 단일 림프종 생세포의 고정, 그리고 세포표면 초미세 구조의 고해상도 이미징을 실현했다. 이를 바탕으로 서로 다른 농도의 리툭시맙(rituximab) 자극에서 림프종세포 형태와 미세구조의 변화상황 및 세포 탄성특성 변화상황을 관찰해 리툭시맙 자극을 거친 후 세포가 더욱 부드러워지며, 게다가 형태와 탄성변화 폭이 리툭시맙 자극 농도의 증가로 넓어짐을 규명했다. 이로써 리툭시맙 작용효과에 대한 인식을 증진시켰다.

기존의 로봇은 효율성 향상, 작업량 경감을 목적에 두어 인간이 할 수 있으나 하기 싫은 용접이나 운반 따위 일을 해왔다. 나노로봇은 인간의 능력 제고를 목적에 두어 극단의 크기에서 원자 정밀도 포지셔닝, 분자력 측정과 같은 인간이 수행할 수 없는 일을 한다. 나노로봇을 이용해 림프암 타겟요법 차별화 메커니즘 연구를 하는 것은 로봇기술이 인간의 능력을 제고하고, 세포표면에서 원위치 탐사와 오포레이팅을 진행하는 구체적인 구현이다.

동 과제의 연구배경은 병원의 실제수요에서 왔다. 즉 림프암의 타겟요법에서 존재하는 같은 종류의 약물이 특정 환자에게 유효하지만 다른 일부 환자한테는 무효 현상이 나타나 임상치료에서 병의 증상에 따라 약을 제대로 처방하는 데 극히 어려움을 조성한 것이다. 따라서 내약성 차별화 분자메커니즘을 연구해야 했으며, 나아가 실제 임상의 개성화 약물사용을 지도해야 했다.

선양자동화연구소는 베이징307병원 림프종과와 공동으로 이 분야 탐색에 나섰다. 기본적인 출발점은 나노로봇을 이용해 단일 세포를 대상으로 연구하는 것이다. 나노로봇은 단일 세포에 대한 탐사를 진행함으로써 서로 다른 생물체 사이의 분자 개성과 세포 개성을 더욱 용이하게 발견했다.

과제팀은 2009년부터 연구에 착수해 나노로봇을 이용하여 단일세포 단일분자 수준에서 원위치 탐사에 관한 방법 연구에 주력해왔다. 관련성과는 Biochemical and Biophysical Research Communications, Scanning, SCIENCE CHINA Life Sciences, IEEE-NANO以及IEEE-NANOMED 등 세계 유명 정기간행물과 회의에서 발표되었다.

정보출처 : http://www.cas.cn/ky/kyjz/201205/t20120525_3585654.shtml