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담석 형성 과정 응용 항암 치료 시스템 개발
KAIST 전상용 교수 연구팀…광학 영상 진단과 광열 치료 가능해져
2017년 09월 20일  13:36:46 허송빈 기자 news@gocj.net

[ 시티저널 허송빈 기자 ] KAIST 생명과학과 전상용 교수 연구팀이 인간 체내 물질을 이용,광학 영상 진단과 광열 치료가 가능한 항암 시스템을 개발했다.

연구팀은 빌리루빈이라는 체내 물질과 빌리루빈으로 인해 발생하는 담석 형성 반응을 응용했다.

인체 내 강력한 항산화제인 빌리루빈의 담석 형성 과정에서 관찰되는 자체 금속 결합 기능과 신생아 황달 치료에 쓰이는 푸른빛에 반응하는 성질을 동시에 이용했다.

이를 통해 높은 생체 적합성과 우수한 광음향 진단 기능과 광열 치료 효능을 보여 항암 치료 분야에서 적합한 치료 시스템이 될 전망이다.

KAIST에 따르면 연구팀은 구리나 칼슘 대신 시스플라틴이라는 백금 금속 기반 항암제와 빌리루빈을 결합해 노란색의 빌리루빈을 보라색의 복합체로 변환시켰다.

이후 근적외선 파장대의 빛을 쬐었을 때 기존에 비해 크게 향상된 광감응성을 보였고, 실제 정맥 주사된 대장암 동물 모델에서도 종양 부분에서의 유의미한 광음향 신호 증가를 확인했다.

이 기술로 향후 더 향상된 종양 진단을 할 수 있을 것으로 기대를 모은다.

또 종양 부위에 근적외선 빛을 쬐었을 때 광열 효과에 의해 5분 내에 25℃ 이상의 온도 상승을 확인했고, 2주 후 다른 그룹에 비해 종양 크기의 감소·괴사를 확인했다.

전 교수 연구팀은 과거 연구에서 물과 화합하지 않는 소수성을 갖는 빌리루빈과 그 반대로 초 친수성 고분자인 폴리에틸렌글리콜(PEG)을 결합한 페길화된 빌리루빈 기반의 나노 입자 시스템을 개발한 경험이 있다.

이는 빌리루빈의 항산화 기능을 그대로 유지하면서 체내로 축적되지 않게 해 빌리루빈의 장점만을 취하는 기술이다.

이를 바탕으로 염증성 장 질환, 허혈·재관류, 췌도 세포 이식, 천식 등의 동물 질병 모델에서 효능·안정성을 확인했다.

이동윤 박사 과정이 1저자로 참여한 이번 연구는 응용 화학 분야 저명 학술지 앙케반테 케미(Angewandte Chemie International Edition) 이달 4일자 온라인 판에 게재됐다.

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