나노기술 및 정책 정보

• 목록

네덜란드 트벤테 대학교의 연구진은 종양을 추적하거나 국소적으로 약물을 전달하는 새로운 방법으로 작은 물방울을 사용함. 이것은 정확한 음향 공명 주파수에서 발생하며 기화 임계값 미만까지 물방울 내부의 압력을 빠르고 효율적으로 낮춤.

얇은 껍질을 사용하여 안정화된 미세방울은 초음파를 사용하여 혈류에서 시각화할 수 있으며, 이미징 및 치료 분야에서 의료 응용 프로그램이 증가하고 있음. 그러나 물방울이 너무 커서 종양을 침범하지 못하며 더 작은 나노 크기의 물방울로 증발 및 형성된 기포가 종양 내부에서 치료 효과를 가질 수 있음.

이러한 기화 현상은 일반적으로 이미 알려진 물리적 현상으로 보일 수 있지만 연구진은 새로운 메커니즘을 보여줌. 기화가 유도되고 증폭될 수 있는 것은 공명 주파수에 있고, 연구는 끓는점이 낮은 HFC (hydrofluorocarbons) 방울을 사용하여 수행됨.

실제로 핵 생성 지점이 필요하기 때문에 기화를 제어하기는 어렵지만, 공진에서 발생하는 압력의 급격한 저하(주변 유체보다 6배 낮음)는 기화 가능성을 극적으로 높임. 공명 효과는 음속의 차이로 인해 발생하며, HFC 내부에서는 주변의 물이나 조직보다 훨씬 낮음.

이 고도로 제어된 기화는 종양을 치료하는 새로운 방법으로 도입되어, 신체에 부작용 없이 국소적으로 종양에 약물을 전달하는데 사용할 수 있음.

본 연구 성과는 Physical Review Letters ("High-Frequency Acoustic Droplet Vaporization is Initiated by Resonance")에 게재됨.