나노기술 및 정책 정보

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● 중국 톈진대학교 양다융 교수 연구팀이 종양의 광역학 치료를 위한 에너지 저장 DNA-나노복합체 개발을 통해 여기광원(Excitation Light Source)이 필요 없는 광역학 치료를 실현

● 최근 새로운 암 치료법으로 주목받고 있는 광역학 요법은 여기광원에 의존해야 하고 조직침투 깊이에 한계가 있는 등 단점을 보유

● 연구팀은 이 문제를 해결하기 위해 에너지를 저장할 수 있는 지속성 발광 나노입자(PLNP)와 광민감제를 탑재, 운반이 가능한 DNA를 결합하여 독특한 DNA-나노복합체를 합성

● 해당 DNA-나노복합체를 구성하는 DNA는 회전환증폭법(RCA)으로 합성한 긴 단일가닥 DNA이며, DNA 사슬에 AS1411 적응체 서열을 가지도록 설계

● 따라서 고효율 광민감제 탑재가 가능하고, 암세포 표면에 과대 발현된 뉴클레오린 수용체를 식별 가능

● 특히, PLNP는 에너지를 흡수한 후 이산화망간으로 밀봉하여 오랫동안 에너지 저장이 가능

● 해당 DNA-나노복합체가 암세포에 흡수되면 세포 내의 고농도 글루타치온이 이산화망간을 분해시켜 망간 이온과 PLNP를 방출

● 망간 이온은 암세포 내 고농도 H₂O₂를 O₂로 전환시키고, PLNP는 저장했던 에너지를 방출하여 광민감제로 O₂를 유독성 O₂로 전환시켜 암세포를 사멸

● 해당 연구는 유방암 세포를 이종이식한 마우스 모델을 통해 에너지 저장 DNA-나노복합체가 여기광원 없이 뚜렷한 암세포 성장 억제 효과와 생물학적 안전성을 나타낸다는 것을 입증

※ Advanced Materials 게재(2022.01.21.), “An energy stored DNA-based nanocomplex for laser-free photodynamic therapy”