나노기술 및 정책 정보

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중국과학원 닝보(寧波, 녕파) 재료기술 및 공정 연구소 소속 "츠시(慈溪, 자계) 바이오 의학 연구소" 우아이궈(吳愛國, 오애국) 연구원 연구팀은 효율적인 암치료 방법을 개발함.

연구팀은 이전 연구에서 입자의 지름 분포가 균일하고 자기 응답성이 좋으며 안정성이 우수한 ZnxFe3-xO4 시리즈 페라이트(ferrite) 나노소재를 개발함. 서로 다른 아연 도핑량을 비교 할 때 서로 다른 나노입자 소재의 내부 구조와 자기 모멘트의 변화 트렌드를 비교함으로써 이런 소재 구조와 자기 특성 간의 내부적 관계를 밝히고 자기 공명 이미징 메커니즘에 대한 탐색 연구를 수행하였음.

연구팀은 후속 연구에서의 자기 공명 조영제(造影劑)의 성능 최적화를 위해 이론 기반을 구축한 동시에 후속 바이오 치료 분야에서의 응용을 위해 소재 기반을 구축하였음.

연구팀은 시리즈 페라이트(ferrite) 자성 소재(magnetic material)를 이용하여 자기 반응이 이상적인 Zn.0.2Fe.2.84 나노입자를 새로운 나노복합 약물로 합성하고, Zn.0.2Fe.2.84 자성 나노입자와 항암 약물인 페니실린(DOX)을 구형인 젖산-에탄올산 공중합체(PLGA) 속에 공동 탑재하고, 외부 자기력을 통해 내부 화학요법 약물 방출을 제어하고, 자기력을 통한 기계적 힘을 생성하여, 자력-화학요법 치료를 위한 이중으로 종양 세포를 제거하는 것을 실현하였음.

연구팀은 이론적 모델 시뮬레이션을 통해 시리즈 페라이트(ferrite) 자성(磁性) 나노소재가 다양한 자기장 강도 작용 하에서 움직이는 운동 궤적과 충격력 크기를 계산해 냈으며, 자기력 크기가 바이오 생체에 끼치는 영향 법칙을 비교 분석하고 암세포 사멸 메커니즘을 탐구하였음.

자기력을 통해 생성되는 기계적 힘은 종양 세포의 세포막을 파괴하여 사멸시킬 수 있으며, 내부의 효소체를 파괴하여 종양 세포의 괴사시킬 수 있는 것으로 나타났음.

연구팀이 개발한 치료 방법은 정밀하고, 비침습(Noninvasive)적이고 원격적이며, 종양 세포의 약물 내성을 극복하고 종양에 대한 살상(殺傷)을 향상시키는 새로운 루트를 제공함.

본 연구 성과는 ‘Nano Today’ ("Magnetically switchable mechano-chemotherapy for enhancing the death of tumour cells by overcoming drug-resistance") 지에 게재됨.