중앙대 박경순 교수 연구팀, 표적 나노의약품 실시간 효능 분석기술 개발
중앙대 박경순 교수 연구팀, 표적 나노의약품 실시간 효능 분석기술 개발
  • 백두산 기자
  • 승인 2020.02.27 10:27
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홀로토모그램 분석기술 활용해 분석 및 증명
중앙대 박경순 교수(좌)와 안재원 박사과정 재학생 (사진: 중앙대 제공)
중앙대 박경순 교수(좌)와 안재원 박사과정 재학생 (사진: 중앙대 제공)

[대학저널 백두산 기자] 중앙대학교(총장 박상규) 시스템생명공학과 박경순 교수와 안재원 박사과정 재학생이 한국기초과학지원연구원(KBSI) 광주센터 이성수 박사 연구팀과 함께 표적 나노의약품의 실시간 효능을 평가하는 세포영상 분석기술을 개발했다.

연구팀은 홀로토모그램 분석기술을 활용해 인공지능으로 세포를 식별하고 24시간 동안 관찰함으로써, 단일세포 수준에서 대식세포(Macrophage)와 거품세포(foam cell)의 빛에 대한 굴절률, 부피, 세포 내 지질방울(Lipid droplet) 개수 등을 분석했다. 또, 인공지능 홀로토모그램 기술을 기반으로 거품세포에 특이적으로 결합하고 콜레스테롤을 세포 밖으로 배출시키는 역할을 하는 표적 나노약물의 단일세포 수준에서 치료 효능을 수분 내 평가할 수 있음을 증명했다.

(a) 굴절률 분석을 통한 대식세포 및 거품세포의 2차원 및 3차원 구조.(b) Nile red 염색을 통한 거품세포 내 지질방울의 굴절률 값 동정. (c) 거품세포 및 약물처리에 따른 살아있는 세포 내 지질방울의 24시간 정량적 변화를 통한 약물효능 검증.
(a) 굴절률 분석을 통한 대식세포 및 거품세포의 2차원 및 3차원 구조. (b) Nile red 염색을 통한 거품세포 내 지질방울의 굴절률 값 동정. (c) 거품세포 및 약물처리에 따른 살아있는 세포 내 지질방울의 24시간 정량적 변화를 통한 약물효능 검증.

이번 연구결과는 지난 25일 ‘ACS Nano’(IF=13.903, 논문명 : Label-Free Tomographic Imaging of Lipid Droplets in Foam Cells for Machine-Learning-Assisted Therapeutic Evaluation of Targeted Nanodrugs)에 게재됐으며, 속표지(Supplementary Journal Cover)로 선정됐다.

박경순 교수는 “이번 연구 성과가 현대인의 지방 과다축적으로 인한 질병에 대한 이해를 높이고, 신규 치료제 및 표적 나노의약품 개발을 위한 새로운 전략을 세우는 데 도움이 될 것으로 기대한다”고 말했다.


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