항공모함에서 전투기를 발사하고, 전투기가 표적을 향해 미사일을 발사해 명중시키듯 우리 몸속 암세포를 표적으로 깊숙이 파고들어 암 속에 항암제 폭탄을 투여하는 나노 머신이 개발돼 나노입자 항암치료의 새로운 대안으로 떠올랐다.
POSTECH(포항공대, 총장 김도연) 화학과 김원종 교수와 화학공학과 이진우 교수는 김진환 박사, 조창신 박사와 함께 암조직 내부 깊숙이 침투할 수 있는 나노 구조체를 개발했다. 크기가 작은 나노입자(15nm)를 담고 있는 큰 나노입자(150nm) 전략을 활용하면 암 조직 주변에서 한 번, 암 내부에서 또 한 번 항암 약물을 방출할 수 있어서 효과적으로 암을 치료할 수 있는 길이 열릴 예정이다. 이 연구는 재료과학 분야 세계적 권위지인 어드밴스드 머터리얼즈 (Advanced Materials) 온라인판에 소개되며 학계에 높은 관심을 받았다.
암 조직은 빽빽하게 서로 연결된 세포와 혈관이 복잡하게 뭉쳐진 3차원 조직이다. 현재까지 개발된 나노 약물들은 몸속에 주입된 후, 혈관을 따라 돌아다니다가, 암 조직 주변에 선택적으로 약물을 전달하는 시스템으로 이뤄져 있다. 하지만 기존의 방식은 혈관 주변에 있는 암세포에만 약물이 주입되기 때문에 일시적으로는 효과를 보이는 듯하지만, 3차원 암 조직의 깊숙한 곳까지 골고루 약물이 침투하지는 못해, 재발하는 경우가 많았다. 즉, 나노 약물을 암 조직까지 전달하는 것뿐만 아니라 깊숙이 침투하게 만드는 기술 개발이 절실했다.
연구팀은 처음으로 작은 나노입자를 담은 큰 나노입자 전략을 이용해 3단계로 추진되는 나노입자를 개발했다. 큰 나노입자는 혈류를 타고 몸속을 돌아다니다가 목표로 하는 암 조직에 선택적으로 도착한다. 이후 미세 산성 환경(pH=6.5)을 띠는 암 조직에 반응해 작은 나노입자를 방출하게 되고, 방출된 작은 나노입자는 암 조직 내부로 깊숙하게 들어가 항암제를 암 조직 중심부에 투여하게 되는 원리다.
이 같은 작동 원리는 항공모함에서 미사일을 발사하는 원리로 비유할 수 있다. 전투기를 탑재하고 원하는 위치까지 전투기를 운반하는 항공 모함이 큰 나노입자이고, 전투기가 작은 나노입자이며, 표적에 도달한 전투기가 미사일을 발사해 목표를 파괴하듯 항암제를 투여해 암을 사멸시키는 것이 마지막 시스템이다.
Copyright ⓒ Acrofan All Right Reserved.
테크
마이크로소프트, 이그나이트 2023에서 AI 미래 여는 혁신 ..
네이버 두 번째 IDC '각 세종', "초대규모 AI , 클라우드 등..
로터스의 하이퍼 SUV 엘레트라, 국내 판매 가..
머스탱 60주년 역사와 함께한 포드의 발자..