나노기술 및 정책 정보

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● 네덜란드 University of Amsterdam의 Hong Zhang 교수, Yansong Feng 박사 연구팀이 방사선 치료와 광역학 치료를 결합할 수 있는 새로운 다층･다기능 나노입자를 설계 및 합성

● 광역학 치료에서 가시광선은 암세포를 파괴하기 위해 라디칼 산소를 방출하는 광 감응제를 활성화하는 데 사용되며, 엑스레이를 이용한 기존의 방사선 치료와 비교하여 암세포의 다른 부분을 공격

● 특히, 광역학 치료와 방사선 치료를 함께 사용하면 종양 조직의 파괴를 촉진하고 필요한 엑스레이 양을 줄이는 것이 가능

● 이에 연구팀은 엑스레이를 활용하여 방사선을 통해 가시광선을 방출할 수 있는 나노입자를 설계함으로써 신체 깊은 곳까지 광역학 치료를 적용할 수 있는 방안을 개발

● 연구팀이 제작한 나노입자는 두 개의 외부층으로 둘러싸인 코어로 구성되어 있으며, 가장 바깥쪽 층은 신틸레이션(scintillation)이 가능하고, 그 안의 층은 나노입자 속 코어와 실틸레이션층을 에너지적으로 분리하는 완충 역할을 함.

● 실험 결과, 근적외선 또는 엑스레이를 통해 나노입자에 빛을 비추면, 붉은 가시광선을 방출하고, 이러한 방식으로 이미지 유도 방사선 치료를 진행

● 해당 방안으로 암세포 및 종양의 위치를 알 수 있고, 나노입자 속 코어는 엑스레이를 이용한 방사선 치료를 받는 동안에도 지속적으로 붉은빛을 방출

※ 용어설명

- 신틸레이션(scintillation): 엑스레이를 가시광선으로 변환해 방사선 치료가 가능한 모든 위치에서 광역학적 치료를 가능하게 하는 과정

※ Materials Chemistry C 게재(2021.11.29.), “A scintillating nanoplatform with upconversion function for the synergy of radiation and photodynamic therapies for deep tumors”