한·미 연구진, 나노캡슐 개발
유기형광 염료 진단효율 높아
다중 암 진단·치료 활용 기대
유기형광 염료 진단효율 높아
다중 암 진단·치료 활용 기대
기초지원연 제공
한·미 공동 연구진이 주사 한 방과 빛을 쬐는 것만으로 암세포를 24시간 내에 진단하는 나노캡슐을 개발했다. 이 나노캡슐에 항암물질을 넣으면 특정 암세포를 찾아가 방출시켜 진단과 치료가 동시에 이뤄지는 '멀티 테라그노시스' 기술 구현이 가능할 전망이다.
한국기초과학지원연구원 송현석 박사와 한국생명공학연구원 권오석 박사팀은 미 MIT 나탈리 아치 교수, 예일대 김재홍 교수 등과 공동으로 인체에 주입하면 암세포를 찾아 형광을 방출하는 '상향변환 나노캡슐'을 개발했다고 11일 밝혔다. 이 나노캡슐은 일반 형광과는 반대로 에너지가 낮은 긴 파장의 빛(빨간색 계열)을 받으면 에너지가 높은 짧은 파장의 빛(파란색 계열)을 내는 '상향변환 유기형광 염료'를 이용했다. 연구팀은 특성이 다른 두 가지 유기형광 염료를 나노캡슐 안에 가둔 후 캡슐 표면에 질병 표적을 찾아내는 두 종류 이상의 항체나 펩타이드 등을 부착해 암을 진단할 수 있게 했다. 나노캡슐을 인체에 주사하고, 빛을 쏘아 촬영하면 암세포 종류별로 서로 다른 색깔의 형광을 나타낸다. 대장암과 유방암을 유도한 실험용 쥐에 나노캡슐을 주사한 후 빨간색 계열 빛을 쪼이자 대장암은 녹색 형광, 유방암은 파란색 형광을 각각 내는 것이 확인됐다.
연구팀은 이 기술을 활용하면 진단이 더 빨라지고 환자들이 검사에서 받는 고통과 스트레스, 경제적 부담이 줄어들 것으로 기대하고 있다. 특히 생체조직에 거의 손상을 주지 않는 장파장의 빛을 이용해 진단 효율이 높고 인체에 무해하다. 다중 암진단과 치료에 활용할 수 있는 것도 강점이다.
이 연구결과는 미국 화학회 학술지 'ACS 나노' 온라인판에 7일 실렸다.
송현석 박사는 "실험에 쓰인 유기형광 염료의 효율을 높이면 인체에 적용해 보다 많은 종류의 암을 진단하는 데 활용할 있을 것"이라고 말했다.
권오석 박사는 "일반 형광과 다른 상향변환 나노캡슐을 만드는 것이 핵심 기술"이라며 "나노캡슐은 신체 조직의 투과율이 좋고 조직 손상을 주지 않아 여러 종류의 암을 선택적으로 진단할 수 있다"고 밝혔다.
대전=이준기기자 bongchu@dt.co.kr
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