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• 연구 주제
• 연구 방법
• 연구 결과

문제 정의

• : 특히, 실험 실에서는 나노소자 같이 마이크론 크기의 ; 입자에 암세포 검출인자를 결합시켜 작은 양의 샘플 : 로 암세 포를 검출할 수 있는 나노와이 어 (Nano-wire) : 기술이 발표되고 있다. 더 나아가, 이 본 기획논문에 : 서는 현재 활발하게 연구되고 있는 생체 내에 바로 I 적용되는 진단기술에 대해 기술하고자 한다. 생체에 ; 바로 적용할 수 있는 기 술의 중요성은 다음과 같다.
• 본 장에서는 현재 사용되고 있는 항암제의 부작 용을 보안하기 위해 새롭게 도입된 생체 의료용 물 질에 대해 소개하고자 한다. 현재의 질병 및 암 치료 연구방향은 낮은 독성과 높은 항암효과를 가진 치료 제를 개발하는데 주 목적을 두고 있다.
• 이러한 부작용을 극복하기 위한 노력으로는 최근에 표적형 나노입자기술 개발 같은 새로운 약물전달시스템이 개발되고 있다. 이 기술은 암세포주변 의 신생혈관들을 통해 항암제가 전달되어 정상세포는 살아 있는 상태로 유지하면서 암세포만 치료하는 것이다. 이 기술이 상용화된다면 약물치 료에 의한 부작용은 줄어들 것으로 예상되고 있다.
• 그림4에서는 면역력이 없는 누드마우스(Nude Mouse)에 전립선암을 다리위쪽 으로 유발시 킨 후, 다량의 개 질된 양자점을 주사 투 여 하였다. 이 연구의 방향은 개질된 양자점들이 암 세포와 특이적으로 결합하는지를 확인하며, 집중적으로 모인 양자점들이 높은 해상도를 가지고 CCD I 카메라에 검출되는지를 알아 본 것이다. 두 번째로 ! 는 싱체 내에서 CadmEumSelenide의 분해반응으로 : 인한 독성을 들 수 있다.
• 진단기술 분야에서 가장 이상적 인 진단물질은 생 체 내에 적용 가능하며, 높은 민감도와 선택성이 있는 진단물질을 개발하는 것이다. 현재 In Vitro에서 사용되는 염색물질들은 합성물질이며, 생체 내에서 는 효소반응에 의해 분해되어 진단물질로 사용할 수가 없다.
• 본 기 획 논문에서는 크게 두 가지로 나누어 기술 : 하고자 한다. 첫째는 나노기술을 이용한 조기 암 또 ; 는 질병 진단을 위해 사용되는 재료들에 대해 기술 ; 하고자 한다. 이러한 재료들은 현재 개발 중에 있거 ; 나 상용화된 물질의 개 질을 통해 이루어지고 있다.
• 본 장에서는 현재 사용되고 있는 항암제의 부작 용을 보안하기 위해 새롭게 도입된 생체 의료용 물 질에 대해 소개하고자 한다. 현재의 질병 및 암 치료 연구방향은 낮은 독성과 높은 항암효과를 가진 치료 제를 개발하는데 주 목적을 두고 있다. 그러한 목적으로 개발되고 있는 것이 생체에 무해한 고분자나 다당류를 항암제에 물리적 또는 화학적으로 부착된 결합체라고 할 수 있다.

가설 설정

• 이 기술이 상용화 된다면 조기에 암 치료의 가능성이 높아지게 된다. 두 번째로는 실험실에서 행하여지는 조직검사나 면역검사가 사라지거나 줄어둘 것이다. 기존의 염색물질은 사람 몸 안으로 적용이 불가능하기 때문에 조직을 떼어내어 많은 절차와 시간을 소 요하여 결과가 나오게 된다.

제안 방법

• 쥐에서의 암세포를 양자점을 이용하여 빨간색으로 발현되는 사진임. a.면역력이 전혀 없는 쥐에게 암세포를 투여시켜 암을 발생시킨 후 꼬리 정맥을 통해 양자점을 투여한 후 특수 CCD카 메라로 찍은 사진. b.
• 최근 논문에서는 비선택성을 없애기 위해 양자 점에 생물질 또는 항체를 결합하여 선택성을 높인 것들이 발표되고 있다. 그림4에서는 면역력이 없는 누드마우스(Nude Mouse)에 전립선암을 다리위쪽 으로 유발시 킨 후, 다량의 개 질된 양자점을 주사 투 여 하였다. 이 연구의 방향은 개질된 양자점들이 암 세포와 특이적으로 결합하는지를 확인하며, 집중적으로 모인 양자점들이 높은 해상도를 가지고 CCD I 카메라에 검출되는지를 알아 본 것이다.
• 그림 5. 사람의 두뇌에 생긴 암을 MRI장비를 이용하여 발견된 그림(조영제를 투여 후). 원모양으로 표시한 것이 암세포이다.
• 알부민의 3차원구조. 알부민과 항암제의 물리적 또는 화학적 결합에 의해 독성이 낮은 항암제를 제조하였다(분자량: 66 kDa).
• PG와 텍솔의 공유결합을 ; 통해 물에 대한 용해도를 최대 20 mg/ml 농도까지 :높였고, 이 수치는 기존 항암제의 80, 000배 이상 해 : 당되는 용해도이다. 이 결합체는 가수분해에 의해서 : PG가 텍솔에서 분리되어 암세포근처에서 텍솔의 ; 항암효과를 유지하도록 하였다. 또한, 동물실험과 ! 임상실험에서 기존 텍솔보다 낮은 부작용을 보였으 ; 며 항암효과를 5배 이상으로 증가시 켰다.
• 특히 분자 영상학 기술은 중요 질환 및 생명현상 과도 깊은 관:-가 있으며 조기 암 진단을 통해 쉽게 암을 치료할 수 있는 가능성을 열어주고 있다. 이러한 기술의 상용화 및 일반화는 먼저 생체 적용 가능한 나노물질의 스크린화 및 라이브러 리화를 통해 이 루어 질 수 있으며 기존 나노물질의 개질, 세포실험 그리고 임상실험을 통해 종합적으로 이루어져 한다. 또한 이 기술은 미국에서도 약 io년 전부터 시작한 단계로서, 국내에서도 원천기술 확보, 새로운 약물 전달 기술개발과 임상 및 기초의학 연구의 활성화를 기대할 수 있다.
• 현재 개질에 사용되고 있는 여러 합성고분자 및 천연고분자는 여러 가지 가 있으나, 대표적으로 임상 단계에 있거 나 미국 FDA에 승인 받은 물질들로는 Polyglutamic Acid(PG, 아 미 노산 의 일 종 ), Albumin(알부민) 그리고 HPMA(N-(2-hydroxypro- pyl)-methacrylamide Copolymer, 공중합체)가 있으며 이러한 물질들을 중심으로 기술하였다.

성능/효과

• 이 제품은 2005년부터 상용화 될 예정이다. 기존 텍솔 보다 낮은 독성(약 20 %이상)을 가지고 있으며, 낮은 양의 ABRAXANETM을 투여하였을 경우 기존 텍 솔보다 높은 항암효과를 보였다.
• 양자점들의 특징들을 살펴 보면, 양자점은 크기와 조성을 변화시 켜 가시영역부터 적외선파장까지 형광을 방출 시킬 수 있는 유일한 광학 및 전자적 성질을 가지고 있다. 두 번째로, 기존 염색물질에 비해 높은 형광도, 광안정 성 그리고 좁은 발광범위를 가지고 있어 적은 양 (pmol)으로도 높은 형광세기를 나타낸다. 이러한 양자점들은 항체, 펩타이드, 핵산과 같은 고분자들 과 공유 결합함으로써 생체 내 적용 될 수 있는 진단물질로 개발되고 있다.

후속연구

• 이러한 기술의 상용화 및 일반화는 먼저 생체 적용 가능한 나노물질의 스크린화 및 라이브러 리화를 통해 이 루어 질 수 있으며 기존 나노물질의 개질, 세포실험 그리고 임상실험을 통해 종합적으로 이루어져 한다. 또한 이 기술은 미국에서도 약 io년 전부터 시작한 단계로서, 국내에서도 원천기술 확보, 새로운 약물 전달 기술개발과 임상 및 기초의학 연구의 활성화를 기대할 수 있다.
• 마지 막으로 의료진단기술의 발달을 들 수 있다. 이러한 진단물질을 검출할 수 있는 의료장비의 첨단 화 및 진단물질 개발이 활성화 될 것으로 기 대된다.
• 이러한 암 조 기 진단 및 치료기술에 미국 보건복지부(NIH)를 중심으로 의학분야 화학 분야 그리고 생명분야에서 최근 관심을 불러일으키고 있다. 한 예로 미국 국립 암센터(NCI)에서 2005년도부터 5년 동안 9, 080만 달러를 암 진단 및 치료기술 개발에 투자할 예정이다. 이러한 연구에서의 핵심기술은 나노 (Nanotedmology)와 바이오기술(Biotechnology)이다.

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이 논문을 인용한 문헌

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