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항암제를 원하는 곳에 원하는 만큼...빛으로 조절하는 스마트 나노 전달체 개발

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2018년 03월 05일 16:00 프린트하기

양친성 호박분자인 쿠커비투릴 유도체의 모습. -사진제공 기초과학연구원
양친성 호박분자인 쿠커비투릴 유도체의 모습. -사진제공 기초과학연구원


 

항암제를 원하는 암 조직에 원하는 양만큼 투약할 수 있는 스마트 나노 전달체를 국내 연구팀이 개발했다.

 

박경민 기초과학연구원(IBS) 복잡계자기조립연구단 연구위원팀은 호박 모양의 나노 분자인 ‘쿠커비투릴’을 응용해 내부에 항암제를 담을 수 있는 새로운 구조의 나노 전달체를 개발하고, 외부에서 빛을 가해 이 전달체의 작동을 인위적으로 조절하는 데 성공했다고 5일 밝혔다. 연구 결과는 화학 분야 국제학술지 독일응용화학회지 1월 29일자에 발표됐다.

 

쿠커비투릴은 체내 물 속에 들어가면 여러 개가 서로 모여 스스로 작은 주머니 모양을 이루는 나노 물질로, 이렇게 만들어진 주머니 내부에 항암제를 넣을 수 있다. 이 주머니에 일단 들어간 약은 특수한 ‘열쇠’를 이용하지 않는 이상 열리지 않아 약을 외부에 유출하지 않고 안전하게 목적지까지 전달할 수 있다.

 

양친성 호박분자로 이루어진 나노 소포체 형성 과정 및 이광자 레이저 민감성 항암제 방출. -사진제공 기초과학연구원
양친성 호박분자로 이루어진 나노 소포체 형성 과정 및 이광자 레이저 민감성 항암제 방출. -사진제공 기초과학연구원

박 연구위원팀은 이 과정을 제어할 열쇠를 이중으로 설계해 안전성을 더 높였다. 먼저 세포 내에만 존재하는 특정 물질과 만날 경우에만 주머니 입구가 열리도록 했다. 이동 중에 혈액 내부와 같이 목적지가 아닌 곳에서 약을 방출할 가능성을 차단하기 위해서다. 또 빛을 2차 열쇠로 삼아, 반드시 외부에서 빛을 비춰 줘야만 주머니가 열리도록 했다. 사람이 직접 약의 방출을 외부에서 조절할 가능성을 연 것이다.

 

연구팀은 실제 항암제를 담은 쿠커비투릴을 암세포에 주입한 뒤, 외부에서 암세포를 향해 근적외선 레이저를 쪼여 암세포가 의도한 대로 잘 죽는다는 사실을 실험으로 확인했다. 또 레이저의 강도와 시간을 조절해 양의 방출 시간을 조절하는 데에도 성공했다.

 

연구팀은 “항암제를 조절해 사용할 수 있어 항암 치료 효과를 극대화할 것”이라고 기대했다.

수용액 상의 나노 소포체의 투과 전자 현미경 사진 -사진제공 기초과학연구원
수용액 상의 나노 소포체의 투과 전자 현미경 사진 -사진제공 기초과학연구원


 

 

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