나노기술 및 정책 정보

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중국 선전(深圳, 심천) 대학교 의학부 바이오 의학 공정대학 황펑(黃鵬, 황붕) 교수 연구팀은 원 위치 광물화 모방 전략으로 탄산 망간 광물화 나노 캐리어 개발에 성공함.

멀티 기능 나노 치료제는 진단, 치료, 치료 효과에 대한 모니터링을 통합하는 치료제로서 특화된 정밀 진단과 높은 효율성을 보유하고 있는 치료를 실현할 수 있기 때문에 과학기술계와 의료계의 높은 관심을 받고 있음.

하지만 전통적인 나노 치료제는 일반적으로 다양한 기능 구성 그룹을 통해 디자인 되는데 이런 전략은 소재 제조 과정의 복잡성을 증가시킬 뿐만 아니라 각 구성 그룹이 대사 과정에서 잠재적인 부작용을 발생시키기 때문에 임상에서의 나노 치료제 응용에 심각한 영향을 끼치고 있는 상황임.

전통적인 멀티 기능 나노 치료제가 보유하고 있는 단점을 극복하기 위해 연구팀은 폴리아스파틱산(PEG-b-PAsp)을 템플릿으로 사용하고, 원 위치 광물화 모방 전략으로 탄산 망간 광물화 나노 캐리어(BMC)를 개발하는데 성공함.

동 나노 캐리어는 비교적 높은 바이오 안전성 및 종양 특이성 응답 능력을 보유하고 있는 동시에 산성 종양 마이크로 환경 속에서 Mn2+ 이온과 CO2 기체를 분해하고 방출할 수 있는 것으로 나타남.

그 중, 방출한 Mn2+ 이온은 종양 핵자기 공명 이미징 모니터링 치료 과정에 사용할 수 있을 뿐만 아니라 Mn2+ 이온 매개 유도의 화학 동력학 치료를 통해 종양 치료 효과를 향상시키고, 방출한 CO2 기체를 종양 초음파 이미징에 사용할 수 있는 것으로 나타남.

그 외, BMC는 항암 약물인 아드리아마이신(DOX)에 대해서도 비교적 높은 캐리어 능력 및 pH 응답 방출 특성을 나타냄.

체외 세포 실험 결과, DOX를 로드한 BMC는 유방암 세포에 대해 비교적 이상적인 제거 효과를 나타내는 동시에 생체 내 동물 실험을 통해서도 BMC-DOX는 비교적 이상적인 종양 억제 효과를 나타낸다는 점이 입증되었음.

이런 구성은 간단한 동시에 생물분해가 가능한 BMC 나노 캐리어는 종양 특이성 활성화 특징을 보유하고 있기 때문에 거대한 임상 전환 전망을 보유함.

본 연구 성과는 ACS Nano ("Tumor-Specific Activatable Nanocarriers with Gas-Generation and Signal Amplification Capabilities for Tumor Theranostics")에 게재됨.