항암제 전달능력 우수한 MRI 조영제 개발

항암제 전달능력 우수한 MRI 조영제 개발

나노케이지 안에 소수성 약물을 효과적으로 담아 전달

국내 연구진이 MRI(자기공명영상장치) 강조영상이 가능한 빈 방 구조의 MRI 조영제를 개발했다.

미래창조과학부는 "이광렬 고려대 화학과 교수팀이 개발한 새로운 조영제는 앞으로 약물전달체나 배터리 재료, 센서 등으로 응용될 수 있을 것으로 기대된다"고 13일 밝혔다.

나노케이지(nanocage) 형태로 내부 빈 공간에 약물을 담을 수 있는 MRI 조영제는 암의 초기진단은 물론 암 조직에 특이적으로 결합하는 항체 등을 부착할 경우 암 조직 추적기능을 부가할 수 있어 암에 대한 선택적 강조영상을 얻는 것이 가능하다.

 ▲ 빈방 구조 나노 입자의 제조 방법에 관한 간략한 개념도.
MnO 나노 입자를 철 산화물을 성장시킨 뒤, 빈방 구조의 나노입자를 제조한다.

그동안 암의 진행과정이나 항암제 투여간격에 대한 정보를 얻기 위해 조영제를 약물전달체로 활용하려는 연구가 활발했지만, 물과 친하지 않은 소수성(疏水性) 약물을 효과적으로 담을 수 있는 조영제 개발은 어려운 실정이었다.
 
연구팀은 내부에 고결정성(高結晶性)의 빈 방 구조를 가지고 있어 약물을 담아 전달할 수 있는 망간 이온이 도핑된 철산화물 나노조영제를 합성하였다.
 
나아가 개발된 조영제에 항암제 독소루비신(Doxorubicin)을 담아 투여한 결과 조영제 없이 항암제만 투여한 쥐에 비해 암 성장 억제능력이 뛰어난 것으로 나타나 나노조영제의 약물전달 효과를 확인했다.
 
특히 이 빈 방 내부가 소수성을 띠어서 소수성 약물을 전달하기에 적합하다는 설명이다.

 ▲ 성게형, 십자가형, 사각형 등 다양한 모양의 나노입자로 빈방구조에 약물을 담을 수 있다.

이광렬, 허용민 교수는 “MRI 조영효과를 지니며 소수성 약물을 담을 수 있는 나노전달체를 개발한 것과 다양한 형태의 나노방 구조를 자유자재로 형성할 수 있는 방법을 개발한 데 의의가 있다”면서 “다양한 소수성 약물의 적용을 통해 암 이외 질병에도 응용이 기대된다. 또한 빈방 구조의 형태와 크기를 자유자재로 합성할 수 있으므로 약물방출 속도조절이 가능하여 치료 목적에 따른 약물 투여 스케줄의 조절이 가능할 것”이라고 밝혔다.

재료분야 권위지 어드밴스드 머티리얼즈(Advanced Materials)지 5월 3일자 온라인판에 게재된 이 조영제는 앞으로 약물전달체나 배터리 재료, 센서 등으로 응용될 수 있을 것으로 기대된다.

글. 전은애 기자 hspmaker@gmail.com
자료. 미래창조과학부 제공

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