나노기술 및 정책 정보

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중국 톈진(天津) 대학교 약대 리난(李楠) 교수 연구팀은 최근 관련 연구를 통해 나노 기술을 이용한 항암 신기술을 개발하여 이슈가 되고 있는데 연구팀은 혁신적인 디자인을 통해 금과 은(銀)을 나노 항암 약물 캐리어로 개발한 동시에 치료 역할을 발휘시켜 효율성이 더욱 높고, 정밀성이 더욱 높고, 스마트 특성이 더욱 강한 차세대 나노 항암 로봇을 개발하는데 성공하였음.

리난(李楠) 교수 연구팀은 이번 연구를 실행하는 과정에서 금과 은(銀) 중공(中空) 나노 삼각과 이산화황 프로드러그(prodrug, 전구약물)를 정밀하게 통합하고, 일종 효과적으로 광열(光熱)-기체를 결합시켜 암 심층 부위 치료를 실행할 수 있는 나노 시스템인 "차세대 나노 항암 로봇"을 개발하였는데 동 나노 로봇은 암 치료의 심층도, 정밀도를 대폭 향상시키는 것으로 나타났음.

연구팀이 개발한 차세대 나노 항암 로봇은 삼각 형태의 나노 로봇으로서 관통력을 향상시킬 수 있으며, 삼각형 캐리어는 일반적인 볼 형태의 캐리어에 비해 더욱 쉽게 세포에 진입할 수 있으며, 실험 과정에서 형광 강도에 대해 분석한 결과를 보면 일반적인 볼 형태의 캐리어에 비해 삼각형 캐리어가 세포에 진입하는 수준이 1.3배나 더 높은 것으로 나타났음.

나노 항암 로봇 자체는 암 치료에서 효과적인 약물이 되고 있는데 연구팀은 이번 연구를 실행하는 과정에서 나노 레벨에서 활약도가 높은 금과 은(銀)을 나노 로봇을 제조하는 소재로 사용하고 근 적외선 광 조사 하에서 금-은(銀) 중공 나노 삼각은 대량의 열을 생성시킬 수 있기 때문에 암 세포를 제거하고 광열(光熱) 치료를 실현할 수 있다는 점을 입증하였음.

연구팀은 암 세포의 마이크로 환경 특성을 이용하여 나노 로봇이 탑재한 항암 약물의 스마트 잠금 해제를 실현함으로써 암 세포를 더욱 효과적으로 제거하고 정상 세포에는 손상을 주지 않도록 하는 효과를 발휘시켰으며, 암 세포 내부의 산성 조건을 이용하여 이산화황 프로드러그(prodrug, 전구약물)를 유도하여 수요에 따라 이산화황 기체를 방출하도록 하였는데 동 기체는 암 세포 내부에 흩어져 심층 부위 암에 대한 치료를 실현하였음.

광열(光熱)-기체를 결합시킨 항암 치료 방법은 암 치료를 효과적으로 실행할 수 있을 뿐만 아니라 세포 쇠망 루트를 활성화 할 수 있기 때문에 암 세포 쇠망을 가속화 할 수 있는 것으로 나타났으며, 연구팀이 이번 연구를 통해 개발한 항암 나노 시스템은 인체 내부와 외부에서 심층 부위 암에 대해 양호한 치료 효과를 발휘할 수 있는 것으로 나타났음.

연구팀은 현재 나노 로봇을 활용하여 실험용 작은 마우스 체 내의 종양 세포를 제거하는데 성공한 상황임.

본 연구 성과는 ‘Biomaterials’ ("Enhanced Bax upregulation in mitochondria for deep tumor therapy based on SO2 prodrug loaded Au–Ag hollow nanotriangles") 지에 게재됨.