나노기술 및 정책 정보

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중국 우한(武漢, 무한) 대학교 티엔졘(田間, 전간) 교수 연구팀은 최근 약물에 대한 제어가능 전달과 협동 치료용 신형 중공 포르피린 MOF 나노입자 개발에 성공함.

바이오 의학 연구 분야에서 중공 나노구조는 독특한 물리 화학 특성 및 약물 전달 과정에서 초고(超高) 약물 탑재량을 보유하고 있기 때문에 폭넓은 관심을 받고 있음.

하지만 신형 중공 나노 탑재 체의 발견과 제어 가능한 합성은 여전히 큰 도전에 직면하여 있는 상황임.

티엔졘(田間, 전간) 교수 연구팀은 "자체 희생 템플릿"에 기반해 개발한 "한 솥 방법(One pot method)"을 이용하여 효율적이고 편리하게 중공 나노구조를 보유하고 있는 포르피린 금속 유기 프레임워크(H-PMOF)를 개발하는데 성공함.

비(非) 공심(空心) 구조의 포르피린 MOF 나노입자에 비해 H-PMOF는 극히 높은 약물 탑재량을 보유하고 있을 뿐만 아니라 뚜렷한 증강의 광 동력 치료 효과를 나타내고 있음.

이러한 특징은 H-PMOF 나노입자로 하여금 매우 큰 잠재력을 보유할 수 있도록 하여 종양 이미지와 연합 치료에 사용할 수 있는 멀티 기능 나노의학 플랫폼으로 되게끔 하는데 이런 상황은 광 동력 치료 효과를 보유하고 있는 중공 MOF 나노구조와 관련하여 최초로 발견된 상황에 속함.

연구팀은 H-PMOF 나노입자가 신속하게 635wt％에 달하는 이중 약물(DOX&ICG) 로드를 실현할 수 있으며, 세포막이 로드한 약물의 H-PMOF 나노플랫폼에 대한 바이오닉스 위장을 통해 우수한 동원(同源) 표적과 면역 탈출 능력을 보유할 수 있도록 한다는 점을 발견함.

취득한 약물 로드 나노플랫폼인 DIHPm은 높은 효율성을 보유한 종양 축적을 나타내며, 808과 660nm 이중 레이저 조사 하에서 제어 가능한 약물 전달과 우수한 광 동력/광열(光熱)/화학 치료 방법의 협동을 통한 항암 활성과 함께 극히 낮은 제량(劑量) 하에서 종양 성장과 전이를 뚜렷이 억제하는 효과를 나타냄.

연구팀은 H-PMOF 나노 입자가 광민감 제와 기타 치료제 혹은 현상(顯像) 제의 효율적인 전달을 통해 암에 대한 협동 치료를 실현하고, 멀티 기능 광 동력 치료를 실행하는 나노플랫폼으로서 거대한 잠재력을 보유하고 있다는 점을 발견함.

본 연구에서 사용한 "자체 희생 템플릿" 합성 전략은 신형 중공 나노구조 개발을 위해 솔루션을 제공하고 있음.

본 연구 성과는 ACS Applied Materials & Interfaces ("One-Pot Fabrication of Hollow Porphyrinic MOF Nanoparticles with Ultrahigh Drug Loading toward Controlled Delivery and Synergistic Cancer Therapy")에 게재됨.: