항암약물방출제어 가능한 새로운 발열자성 나노소재개발
이연희 | 기사입력 2015-03-31 13:21:42
[전주타임뉴스=이연희 기자] 전북대 공과대학 기계설계공학부 김철생 교수 연구팀이 열치료(Hyperthermia)와 약물치료(Chemotherapy)를 몸밖에서 동시에 조작할 수 있어 암치료 상승효과를 낼 수 있는 새로운 스마트자성나노입자가 결합된 나노소재를 개발했다.

김철생 교수 (사진=전북대학교)

김 교수는 전기방사된 나노파이버상에홍합성분에서 유래된 카테콜금속결합체(Catechol metal binder)를 이용해 산화철나노입자(Iron oxide nanoparticles; IONPs)와 항암제인보테조미브(Bortezomib;BTZ)를 결합시킨 새로운 물질을 개발했다.

체외에서 가해지는 전자기장(Electromagnetic field)에 의해 산화철자성나노입자가 발열되고특정 pH농도에만 약물이 국소적으로 방출되어 치료효과를 상승시키는 새로운 암치료법을 세포실험과 동물실험을 통하여 확인했다.

본연구결과는 국제저명학술지인 Advanced Functional Materials(I.F:10.4)논문집 지난 30일온라인판(논문제목 : Mussel-Inspired Electrospun Smart Magnetic Nanofibers for Hyperthermic Chemotherapy)에 게재됐다.

기존연구들에서 발열나노입자를 이용한 암치료용소재의 경우 나노입자를 균일하게 분산시키기 어려워 국부적으로 온도가 상승되고 소재표면으로부터 나노입자가 분리되는 문제를 갖고있었다.

이를 해결하고 발열과 약물치료를 동시에 할 수 있는 치료법을 개발하기 위해 홍합의부착물질을 모방한 카테콜성분을 이용해 나노입자와 항암물질을 나노파이버상에 균질하게 결합시킨 나노소재를 체내에 삽입 후 몸밖에서 전자기장을 조사함으로써 정상세포는 살리면서 암세포만을 표적하여 죽이는 새로운 치료법의 개발을 기대할 수 있게 됐다.

항암약물방출제어가 가능한 새로운 발열자성 나노소재가 개발됐다. (사진=전북대학교)

본 연구결과를 통해 기존항암치료기기시장뿐만 아니라, 발열스텐트와 같은 새로운중재적시술기구시장으로의 파급효과가 클 것으로 기대된다.

또한, 김 교수는 전기방사법을 이용하여 발열, 약물방출형 나노소재를 제조할 수 있는 새로운 경사형나노멤브레인제조장치를 개발해 실험실창업(바이오융합기술) 후상용화하여 시판 중에 있다.

이 제조기술을 이용한 스텐트코팅응용기술은 국내의 한 의료기기회사에 노하우기술이전되었으며, 이번에 개발된 새로운 나노소재기술은 특허 출원 후 기술이전 추진 중에 있다.

생체재료 분야 연구를 수행해 온 김철생 교수는 최근 3년 이내에 82편의 SCI 논문(상위 10% 논문 32편)을 발표했고, 의료기기관련 60여 건의 특허를 보유하고 있다.

본 연구는 공동연구자 기계설계공학부 박찬희 교수와 함께 한국연구재단(NRF)의 중견공동핵심연구지원사업(Project no. 2013R1A2A2A04015484) 및 BK21플러스사업(바이오나노시스템창의적연구인력양성팀)의 지원을 받아 수행됐다.

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