나노기술 및 정책 정보

• 목록

● 중국 베이징대학교의 왕이광 교수 연구팀이 나노 약물의 세포 내외부 분포도를 정밀 분석할 수 있는 기술을 개발

● 최근 나노입자를 활용한 암 치료법이 주목받고 있지만, 주로 표적세포 내부에 약물을 전달하는 나노입자 연구에 중점을 두고 있으며, 표적세포 밖에서의 나노약물의 작용기전에 대해서는 아직 해명되지 않은 점이 많은 상황

● 암의 미세환경은 매우 복잡하므로 나노 약물의 일부만 표적세포 내부로 침투하고, 대부분은 세포막을 투과하지 못한 채 세포 밖에 남기 때문에 세포 안팎에 분포된 나노약물의 정량적 측정은 치료 기여도 분석의 전제조건임

● 일반적인 정량측정법과 영상기법으로는 나노약물의 거시적 분포 분석만 가능할 뿐 세포 내외부 분포상황을 상세하게 나타낼 수 없는 것이 한계

● 이에 연구팀은 자체 개발한 pH 초민감(UPS) 나노기술에 기반하여 PH/광반응형 단색비율 이미징 나노입자(MRIN)를 개발

● 본 나노입자는 세포 내부의 산성 pH와 근적외선에 반응하여 세포 내외부의 형광신호를 차례로 발현하는 방식으로 나노 약물의 세포 내외부 분포에 대한 정밀 분석을 실현

● MRIN 나노기술로 측정한 결과에 의하면, 서로 다른 종양 모델에서 나노입자의 표적세포 외부 및 내부 분포 비율은 65%~80% 및 20%~35%로 확인

● 특히, 연구팀은 세포 외부에 분포한 나노 광민감제의 암 치료 기여도 분석에도 성공하였으며, 분석 결과에 의하면, 세포 내외부 광동력 치료법은 단일한 세포 내부 광동력 치료법에 비해 암 세포의 기질 파괴 효과와 암세포 사멸 효과가 훨씬 더 뚜렷하여 암 치료효과를 극대화하는 것이 장점

● 해당 연구 성과는 나노 약물의 미시적 분포 정밀 계량화 및 다기능성 나노 약물 개발의 새로운 전략을 제시

※ Nature Communications(2022.04.14.),“Dissecting extracellular and intracellular distribution of nanoparticles and their contribution to therapeutic response by monochromatic ratiometric imaging”