국내 연구진, 고 '민감성 나노입자 조영제' 개발
국내 연구진, 고 '민감성 나노입자 조영제' 개발
  • 이원지 기자
  • 승인 2016.06.29 16:55
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매우 작은 암 조직, 염증 부위 등 조기 탐지에 유용한 활용 기대

국내 연구진이 방사성 동위원소 기반의 분자영상법에 적용 가능한 고 '민감성 나노입자 조영제'를 개발해 학계의 주목을 받고 있다. 

고려대학교(총장 염재호) KU-KIST 융합대학원 임동권 교수는 대구경북첨단의료산업진흥재단(이재태 교수), 경북대학병원(전용현 교수), 전북대학병원(정환정 교수)와 함께 '민감성 나노입자 조영제'를 개발, 극소량의 나노입자 조영제만을 사용해 항암면역작용을 하는 수지상 세포(Dendritic Cell)가 생체 내에서 림프절로 이동 및 분포 변화를 명확하게 추적하는 방법을 개발했다. 

수지상 세포는 항암면역작용에서 있어서 항원전달세포(antigen-presenting cell) 중의 하나로 수상돌기처럼 막의 돌기를 가진 면역세포다. 인체에 바이러스, 세균 등 감염이나 종양과 같은 비정상적인 세포가 생겼을 때 이를 인식하고, T-세포에 정보를 제공해 공격을 유도하는 세포다.

이번 연구결과는 Nature 자매지이며, 나노 재료분야에 저명한 국제학술지인 NPG Asia Materials에 6월 17일자에 온라인 논문으로 게재됐다.(논문명 : Radionuclide-embedded gold nanoparticles for enhanced dendritic cell-based cancer immunotherapy, sensitive and quantitative tracking of dendritic cells with PET and Cerenkov luminescence, NPG Asia Materials (2016) 8, e281; doi:10.1038/am.2016.80)

연구팀은 한 개의 금 나노입자에 수백 개 이상의 짧은 DNA 염기서열이 결합 가능한 특성을 활용했다. 특히 아데닌(Adenine) DNA 염기서열의 화학적 반응성을 이용해 금 나노입자 한 개당 수천 개의 방사성 동위원소가 결합 가능하도록 했다. 생체 내 안정성을 극대화하기 위해 입자표면에 추가적인 보호층 (gold shell)을 형성시키는 방법으로 고민감성, 고안정성 나노입자 조영제를 완성했다.

이번 연구는 항암면역작용에 기반한 항암치료 효과의 평가에 필수적인 면역세포들의 생체 내 이동, 분포 및 거동을 민감하고, 정량적인 방법으로 추적 가능함을 보여주는 결과다. 특히 고민감성, 고안정성 분자영상 나노입자 조영제의 플랫폼 기술로 활용 가능해 생체 내 면역세포의 추적 목적 외에 매우 작은 암 조직, 염증 부위 등을 조기에 탐지하는데 유용하게 활용할 수 있을 것으로 보인다.

임동권 교수는 "나노물질 합성화학에 대한 직관적 이해를 의료분야에 적용한 융합 연구가 기존 의학분야의 난제를 해결하는데 기여할 수 있으며, 적용 범위를 차츰 넓혀 실제 의료현장에 적용 가능한 수준에 도달할 수 있기를 기대한다"고 밝혔다. 


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