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암 종양에 자기장 주면 항암제가 착! 붙어
암 종양에 자기장 주면 항암제가 착! 붙어
자성 나노입자 및 자기장 활용 ’종양 표적 약물 전달기술‘ 개발
  • 황운하 기자
  • 승인 2024.12.30 19:28
  • 댓글 0
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[출처 : 123RF.com]
[출처 : 123RF.com]

암 종양이 발생한 부위에 자기장을 주면 항암제가 종양을 찾아가서 달라붙어, 암 치료 효과가 극대화 되는 종양 표적 약물 전달 기술이 개발됐다.

가톨릭대 가톨릭중앙의료원 기초의학사업추진단 합성생물학사업단장 구희범 교수(교신저자, 의생명과학교실), 이동현 박사(제1저자) 연구팀이 강한 자성을 띠는 Zinc ferrite와 항암제를 탑재한 생분해성 PLGA 나노입자를 개발해서 이 같은 기술을 성공적으로 구현했다고 최근 밝혔다.

이번 연구는 재료 분야 국제학술지 ’Chemical engineering Journal‘ 온라인판에 게재됐고, 지면에는 2025년 1월호에 실린다.

해당 연구는 기존 항암 치료법의 새로운 패러다임을 제시했다는 평가를 받는다. 특히 생분해성 소재를 활용해서 안전성을 확보하면서도 치료 효과를 극대화할 수 있다는 점에서 주목받는다.

이 같은 기술은 난치성 질환 치료 및 정밀 의료 기술의 발전에 중요한 전환점이 될 것으로 기대된다.

구희범 교수는 “자성 나노입자와 자기장을 활용해서 종양 표적 전달 기술의 가능성을 제시했다”며 “다양한 약물 전달 분야에서 응용될 수 있을 것”이라고 말했다.

구희범 교수 연구팀이 개발한 나노입자는 항암제와 자기장에 감응하는 물질인 Zinc ferrite 나노입자를 더 큰 PLGA 나노입자 안에 동시에 탑재한 형태다. 생체 주입 이후 외부 자기장을 이용해서 종양 부위에 나노입자를 표적 전달시키는 기술이다.

정맥 주사를 통해 투여된 나노입자는 혈류를 따라 순환하게 되는데, 이 과정에서 종양 부위에 특이적으로 자기장을 가해주면 강한 자성을 띄는 나노입자가 자기장에 감응해서 자기장을 준 종양 방향으로 끌려가는 원리다.

강한 자성을 띠는 Zinc ferrite와 항암제를 탑재한 생분해성 PLGA 나노입자를 통한 약물 전달 모식도. [이미지 가톨릭중앙의료원]
강한 자성을 띠는 Zinc ferrite와 항암제를 탑재한 생분해성 PLGA 나노입자를 통한 약물 전달 모식도. [이미지 가톨릭중앙의료원]

Zinc ferrite 나노입자는 기존의 Iron oxide 나노입자에 아연(Zn)을 첨가해서 자성을 강화한 소재다.

이를 통해 외부 자기장에 더욱 민감하게 반응토록 설계됐다. 특히 혈류를 따라서 순환하는 동안 외부 자기장에 의해 특정 종양 부위로 정확히 이동할 수 있다.

나노입자가 종양 부위에 도달하면 내부의 항암제를 효율적으로 방출해서 치료 효과를 극대화한다.

연구팀은 동물 모델 실험에서 Zinc ferrite 나노입자가 기존 대비 종양 표적 능력이 크게 향상된 것을 확인했다.

쥐 종양 모델에서 항암제 부작용을 감소시키면서 치료 효능을 높이는 결과를 도출했고, 이는 임상 응용 가능성에 대한 기대를 높인다.


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