| 광제어성 암치료 다기능 신규 담체 개발 | ||
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 나노재료가 암치료 연구에 응용되는 가운데 금나노재료는 제어 가능한 광학적 응답특성과 양호한 생물호환성을 지니고 있어 주목받고 있다. 국가나노과학센터의 천춘잉(陳春英)과 우샤오춘(吳曉春) 과제팀은 몇 년간의 공동연구를 통해 금나노막대의 생물효과와 안전성 분야에 대한 연구에 주력해왔고 바이오의학 분야에서의 응용을 촉진시켰다. 금나노막대에 근적외선 대역의 제어성 표면플라즈마 공명흡수과정에 우수한 광학적 응답특성을 부여함으로써 생물영상 및 종양 열치료 분야에서 밝은 응용전망을 나타내었다. 하지만 금나노막대는 비표면적이 작기에 약물 휴대에 불리하다. 금나노막대의 이러한 단점을 극복하기 위해 금나노막대 코어/메조포러스 이산화규소 셀의 헤테로 나노구조 Au@SiO2를 설계하였고 후자의 높은 비표면적을 이용해 약물의 효율적인 탑재를 실현하였다. 더욱 중요한 것은 연구를 통해 종양세포실험에서 약물의 광학적 방출제어를 실현하여 개성화 치료의 방향으로 발전이 가능해졌다. 이 연구는 메조포러스 이산화규소 코팅을 이용해 금나노막대가 약물을 탑재하기 힘든 난제를 해결한 것으로 Au@SiO2를 약물담체로 삼은 첫 보도사례이다. Au@SiO2의 세포내에서의 위치확정은 더블광자 영상기술을 통해 간편 실현할 수 있다. 대표적인 항암약물인 독소루비신(Doxorubicin)로 코팅한 이후 레이저로 조사하는 방법으로 Au@SiO2의 2가지 암치료모델을 실현하였다. 그중 한가지는 저출력 레이저 유도성 독소루비신(Doxorubicin)의 방출로 인한 화학요법모델이고 다른 하나는 고출력 레이저의 광열전환효과를 통해 직접 실현한 화학치료와 열치료의 이중모델이다. 게다가 이 2가지 치료모델은 레이저 출력파워를 제어하는 방법으로 원격으로 정밀하게 조절 제어할 수도 있다. 다시말하면 신형의 Au@SiO2 담체는 메조포러스 이산화규소 나노입자와 금나노막대 각자의 독특한 성능을 그대로 유지하면서도 레이저 제어를 통한 약물의 방출제어라는 새로운 기능을 파생시켰다(그림2). 메조포러스 이산화규소 나노입자와 금나노막대는 각자 독특한 성질과 기능을 지니고 있어 2가지 성분을 겸한 Au@SiO2담체의 암 진단과 치료에서 응용 잠재력이 매우 크다. 이처럼 다양한 기능이 하나에 집적되어 있으면서 각종 기능으로 치료효과를 조율할 수 있는 복합형 나노담체는 나노약물의 중요한 연구방향으로, 그 특성과 바이오의학응용에 대한 연구에서 이론적 의의와 응용가치를 겸한 발견이다. 다양한 기능을 집적한 나노담체를 발전시키면 향후 약물투여와 개성화 약물발전을 위해 새로운 구상을 제공할 것이다. 관련 연구성과는 「Advanced Materials」 2012년 제24권 제11기의 표지논문으로 발표되었다.「Advanced Materials」원고심사자는 ‘메조포러스 이산화규소 나노구조의 약물특성과 금나노막대의 독특한 광학·열 응답특성을 효과적으로 결합시킴으로써 차세대 다양한 모델의 치료기술을 발전시키기 위해 새로운 계기를 마련하였다.’라고 평가하였다. |
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