나노기술 및 정책 정보

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영국의 케임브리지 대학교(University of Cambridge)와 리즈 대학교(University ofLEEDS) 공동연구팀이 금 나노 튜브(인간 머리카락 너비의 1 천분의 1 폭의 작은 속이 빈 실린더)는 석면 노출로 인한 암의 일종인 중피종을 치료하는 데 사용될 수 있음을 발견함. 연구원들은 나노 튜브가 일단 암세포 내부에 들어가면 빛을 흡수하여 열을 발생시켜 암세포를 죽인다는 것을 보여주었음.

영국에서는 매년 2,600명 이상의 사람들이 석면 노출로 인한 악성 형태의 암인 중피종 진단을 받고 있음. 현재 영국에서는 석면 사용이 금지되어 있지만, 전쟁 후 엄청난 양의 석면을 수입했기 때문에 세계에서 가장 높은 수준의 중피종을 가지고 있음. 석면의 전 세계 사용량에서 특히 저소득 및 중산층 국가에서 여전히 높은 수준이며, 이는 중피종이 세계적인 문제가 될 것임을 의미함. 중피종(Mesothelioma)은 '치료하기 어려운' 암 중 하나이며 기존 치료를 받은 사람들에게 제공할 수 있는 최선의 방법은 몇 개월 정도의 생존 기간을 연장하는 것임. 따라서 새롭고 효과적인 치료법 개발에 대한 필요가 높음. 2018년 케임브리지 대학교는 치료하기 어려운 암을 해결하는 방법을 찾기 위해 나노 기술을 포함한 엔지니어링 솔루션을 개발하는 데 도움을 주기 위해 공학 및 물리과학 연구위원회로부터 1,000만 파운드를 제공받았음. 연구진은 캠브리지 대학과 리즈 대학 간의 협력을 통해 물리적 특성이 '조정 가능한' 금 나노 튜브를 개발했음. 즉, 연구팀은 벽 두께, 미세 구조, 구성 및 특정 빛의 파장흡수 능력을 조정할 수 있었음. 연구진은 이 나노 튜브를 실험실에서 배양된 중피종 세포에 투여했고, 나노 튜브가 세포에 흡수되어 세포의 DNA가 있는 핵에 가까이 갈 수 있다는 것을 발견했음. 연구팀이 레이저로 세포를 조사했을 때 나노 튜브가 빛을 흡수하고 가열되어 중피종 세포를 죽였음. 중피종 세포는 나노 튜브를 '먹고' 외부에서 빛을 비추면 사멸됨. 레이저 광선은 주변 조직에 손상을 주지 않고 조직 깊숙이 침투 할 수 있음. 그런 다음 나노 튜브에 흡수되어 뜨거워지고 국소 암세포를 사멸하는 데 사용될 수 있음. 연구팀은 나노 튜브가 정상 조직에 미치는 영향을 줄이고 암세포만을 표적으로 삼는 연구를 더욱 발전시킬 것임.

나노 튜브는 2 단계 공정으로 만들어짐. 첫째, 단단한 은 나노로드가 원하는 직경으로 생성됨. 금은 용액에서은의 표면에 증착됨. 금이 표면에 축적되면 은이 내부에서 용해되어 속이 빈 금 나노 튜브를 남김. Leeds 팀이 진행한 연구는 이러한 나노 튜브를 실온에서 대규모 제조를 할 수 있게 하였음.

나노 튜브의 크기와 모양을 제어하면 투명한 조직에서 빛을 흡수하도록 조정할 수 있으며 암의 이미징과 치료 두 가지 모두에 사용할 수 있음. 다음 단계는 이러한 나노 튜브에 향상된 치료법을 위한 의약품을 장착하는 것임.

본 연구 성과는 ‘Small’ (“Exploring High Aspect Ratio Gold Nanotubes as Cytosolic Agents: Structural Engineering and Uptake into Mesothelioma Cells”) 지에 게재됨