나노기술 및 정책 정보

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양자과학기술연구개발기구(QST) 양자의학·의료부문 방사선의학종합연구소 선진핵의학기초연구부 연구그룹이 광온열요법에 사용되는 광온열 재료로서 검은 인(Black Phosphorus, BP)과 구리(Cu2+)로 이루어진 나노 약물을 개발하고, 이 나노 약물을 악성 흑색종 실험쥐에 투여 후 근적외 레이저를 조사(照射)함으로써 종양의 증식이 현저히 억제되는 것을 확인함. 연구진은 생명 유지 활동에 필수적 원소인 인 및 구리에 착안하여 BP로 구성된 BP 나노 시트(BPNS)에 Cu2+를 결합, 그 표면을 많은 암 세포와 강하게 결합할 수 있는 저분자 고리형 펩타이드로 가공한 나노 약물(BP@Cu@PEG-RGD)을 개발했으며, 이 나노 약물에 근적외선 레이저를 조사한 결과, 우수한 광 발열 효과를 나타내는 것을 확인함. 또한 이 나노 약물을 악성 흑색종 실험쥐에 투여하여 근적외선 레이저를 조사한 바, 종양의 부피 증식이 현저하게 억제되었으며(미투여 쥐의 10%), 체중 감소 및 눈에 띄는 부작용은 발견되지 않았음. 또한 Cu2+를 방사성 동위체 64Cu2+로 대체된 방사성 약물인 BP@64Cu@ PEG-RGD를 투여하여 촬영한 PET 이미지를 통해 정확하게 종양 체적을 측정할 수 있었음. 개발된 나노 약물은 근적외선 레이저 조사에 의해 뛰어난 암세포 살상 효과를 발휘하고 생체에 대한 안전성이 높은 광온열 재료로, 방사성 약물로 사용함으로써 그 집적을 이미지화 할 수 있어, 치료의 객관적인 평가에 사용할 수 있을 것으로 기대됨.

본 연구 성과는 ‘Nature Communications’ (Marriage of black phosphorus and Cu2+ as effective photothermal agents for PET-guided combination cancer therapy)에 게재됨.