成均館大 提供

성균관대는 化學工學/高分子工學部 방석호 敎授 硏究팀은 仁川大 나노바이오工學專攻 심민석 敎授 硏究팀, 高麗大 봉기완 敎授 硏究팀과 共同硏究를 통해 抗癌 治療를 위한 pH 反應性 多衆 區劃 藥物 傳達體를 開發했다고 最近 밝혔다. 

성균관대에 따르면 癌 治療法은 癌의 種類, 進行 程度, 個人의 健康 狀態 等에 따라 다양하다. 그 中 널리 알려진 方法은 手術을 通한 腫瘍 節制와 放射線 治療를 통한 腫瘍 破壞 및 成長 抑制, 抗癌 藥物 治療 等이 있다. 하지만 이들은 腫瘍의 位置, 個人의 健康 狀態 等 患者의 條件에 큰 影響을 받는 方式이라 限界가 분명하며 새로운 方式의 抗癌 治療法이 繼續 硏究되고 있다.

성균관대는 旣存 癌 治療의 境遇 化學療法으로 인한 副作用으로 周邊 正常 曺植의 細胞 死滅이 일어나는 危險이 있어 外部 物理力을 받아 活性酸素를 生成하여 癌細胞의 死滅을 誘導하는 壓電 나노 物質 基盤의 抗癌 治療法이 效果的인 癌 治療 戰略으로 注目을 받고 있다고 說明했다. 

壓電 나노 物質의 境遇 超音波와 같은 機械的인 刺戟을 받아 壓電觸媒 效果에 依한 酸化還元 反應을 통해 活性酸素를 生成하여 細胞의 死滅을 誘導하는데, 이런 治療法은 物質의 投與 以後 目標 部位에만 超音波를 調査하여 選擇的으로 癌細胞를 除去할 수 있다. 그러나 活性酸素를 生成하는 過程에서 酸素가 消耗되고, 物質이 投與된 癌 內部는 低酸素 環境이라는 限界點이 存在한다.

이에 共同 硏究팀은 注入된 壓電 나노 物質이 效果的으로 活性酸素를 發生시킬 수 있도록 腫瘍 內部에서 自體的으로 酸素를 供給할 수 있는 壓電觸媒 基盤의 pH 反應性 多衆 區劃 藥物 傳達體를 開發하였다. 이 粒子는 壓電觸媒인 金 나노粒子 코팅 酸化亞鉛 나노로드(Au@P-ZnO NRs)와 酸素를 生成할 catalase(CAT)를 搭載하였고, 酸性 條件에서 分解되도록 設計되었다. 酸性 條件인 腫瘍 內部에 注入된 粒子는 順次的으로 分解되고, 初期에 먼저 放出된 CAT는 癌細胞 內部로 들어가 酸素를 生成하며 이것은 나중에 放出되는 Au@P-ZnO NRs의 活性酸素 發生 效率을 증가시켜 높은 效率의 細胞 死滅을 誘發한다. 위와 같은 特性은 酸性 條件인 腫瘍 內部에서만 作動하여 周邊 正常 組織의 被害를 줄일 수 있다.

나아가 硏究팀은 pH 反應性 多衆 區劃 藥物 傳達體가 實際 마우스의 腫瘍에 注入되어 癌細胞의 빠른 細胞 死滅을 誘導하였음을 確認할 수 있었고, 低酸素 條件에서 發現되는 人者인 Hif-1 alpha의 발현도 크게 減少한 것을 確認하였다.

房 敎授는 “後續 硏究를 통해 臨床 硏究에서의 實際 應用 可能性을 確認할 豫定”이라고 說明했다.

한便 硏究팀의 이番 硏究 結果는 化學工學 分野 世界權威紙인 어드밴스드 펑셔널 머티리얼스(Advanced Functional Materials, IF: 19) 저널에 1月 24日 온라인 揭載되었으며 內部 表紙 論文(inside cover)으로 選定되었다.  

▶에듀東亞 장진희 記者 cjh0629@donga.com

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