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연구성과

암 진단부터 치료, 면역 반응 유도까지 한 번에… '스마트 나노물질' 나왔다

원문링크

Chemical Engineering Journal

지원사업

과학기술정보통신부 차세대 첨단 나노소재 측정표준체계 확립 연구사업

지원 기관

과학기술정보통신부

연구 기관

한국표준과학연구원

연구자

나희경,이진형,이은숙

보도자료 발간일

2025-06-19

조회수

5294

연구장비 상세내역
개요 한국표준과학연구원은 암(癌) 진단과 치료, 면역 반응 유도를 동시에 수행하는 나노물질을 개발하는 데 성공했다. 진단과 치료 중 한 가지 기능만 수행하던 기존의 나노물질에 비해 치료 효율이 한층 높아 나노기술을 응용한 차세대 암 치료 플랫폼으로 활용될 것으로 기대되며, 이번 연구성과는 화학공학 분야의 세계적인 학술지인 Chemical Engineering Journal(IF: 13.4)에 2월 게재됐다.
연구 내용 연구진이 개발한 나노물질은 금 사이에 철을 넣은 삼중 층 구조의 나노 디스크(AuFeAuNDs)다. 나노물질의 형태가 원판 가운데에 철을 끼운 꼴로 설계돼 기존 구형 물질보다 구조적 안정성이 뛰어나다. 또한 종양 부위에 자석을 대면 철의 자성으로 인해 나노물질을 쉽게 끌어당길 수 있어 치료 효율을 한층 높일 수 있다는 점도 장점이다. 연구진이 개발한 나노 디스크는 광음향 영상(PA) 기능을 탑재해 종양의 위치와 물질의 전달 과정을 실시간 관측할 수 있다. PA는 나노 디스크에 빛(레이저)을 쏜 후 열로 인해 발생하는 진동을 영상화하는 기술이다. 이 기능을 이용하면 나노물질이 종양 부위에 도달하는 시점에 맞춰 치료를 수행해 효과를 극대화할 수 있다. 실제 연구진은 쥐 실험에서 PA 기능으로 종양 부위에 나노입자가 축적되는 과정을 시간대별로 추적해 치료에 가장 효과적인 시점이 물질 투여 후 6시간이라는 점을 도출하는 데 성공했다. 또한 이번 나노 디스크는 서로 다른 기전의 세 가지 치료 방식을 유기적으로 수행할 수 있어, 단일 요법만 가능한 물질에 비해 여러 형질의 암세포를 치료할 수 있을 것으로 기대된다. 기존의 나노물질은 금 입자에 열을 가해 암세포를 제거하는 광열 치료(PTT)만을 활용했으나, 연구진이 개발한 나노 디스크는 철의 성질을 이용해 종양 내부에 산화를 일으키는 화학역동치료(CDT)와 페롭토시스 치료까지 가능하다.
기대효과 KRISS 나노바이오측정그룹 나희경 책임연구원은 “일반적인 나노물질이 단일 원소로 구성되어 한 가지의 기능을 수행하는 데 비해, 이번에 개발한 물질은 금과 철의 물성을 복합적으로 이용해 다양한 기능을 수행하도록 제작한 것이 특징”이라고 말했다.