[논문]광역학적/광열치료 응용을 위한 광증감제가 결합한 골드 나노로드의 합성 및 특성분석

최종선; 김소연

doi:10.14478/ace.2016.1089

광역학적/광열치료 응용을 위한 광증감제가 결합한 골드 나노로드의 합성 및 특성분석
Synthesis and Characterization of Photosensitizer-conjugated Gold Nanorods for Photodynamic/Photothermal Therapy 원문보기

공업화학 = Applied chemistry for engineering, v.27 no.6, 2016년, pp.599 - 605

최종선 (충남대학교, 에너지과학기술대학원) , 김소연 (충남대학교, 에너지과학기술대학원)

초록
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최근 효과적인 암 치료 방법으로 광역학치료(photodynamic therapy)와 광열치료(photothermal therapy)가 주목받고 있다. 본 연구에서는 광열치료에 필요한 광열인자로써의 역할을 할 수 있는 골드 나노로드(AuNR)를 합성하고, 그 표면에 광역학치료를 위한 광증감제(photosensitizer)를 결합하였다. 즉, 골드 나노로드를 체내에 오래 머무르도록 하기 위해 PEG(polyethylene glycol) 및 효과적인 암 표적지향성을 위해 FA (folic acid) 리간드를 도입하였고, FA-PEG와 poly-${\beta}$-benzyl-L-aspartate (PBLA)로 이루어진 블록 공중합체를 3,4-dihydroxy hydrocinnamic acid (HCA) linker를 사용하여 골드 나노로드의 표면개질을 하였다. 또한 $AgNO_3$의 feeding ratio 변화를 통해 다양한 aspect ratio를 갖는 골드 나노로드를 합성하였고, UV-visible spectrophotometer, $^1H$-NMR, XPS, TEM 분석을 통해 FA-PEG-$P(Asp)_{50}$-HCA-AuNR100의 물리 화학적 특성과 morphology를 분석하였고, 성공적인 표면 개질을 확인할 수 있었다. 골드 나노로드의 표면 개질을 통한 생체 적합성 약물전달체의 합성은 효과적인 암 진단 및 다양한 광역학/광열치료 분야에 응용이 될 수 있을 것으로 기대된다.

Abstract ▼ AI-Helper

Recently, photodynamic and photothermal therapies have received increasing attention as an effective cancer treatment. In this study, a gold nanorod (AuNR) colloidal solution was synthesized as a hyperthermia agent for photothermal therapy and also modified with photosensitizer (PS) for photodynamic therapy. PEG (polyethylene glycol) and FA (folic acid) ligand were also introduced into AuNR for the long circulation in human body and efficient targeting of cancer cells, respectively and AuNRs were modified with FA-PEG and poly-${\beta}$-benzyl-L-aspartate (PBLA) block copolymers through a 3,4-dihydroxy hydrocinnamic acid (HCA) linker. A series of AuNRs with various aspect ratios were synthesized by controlling the feeding ratio of $AgNO_3$. The physicochemical property and morphology of synthesized AuNR100 and FA-PEG-$P(Asp)_{50}$-HCA-AuNR100 were analyzed by UV-visible spectrophotometer, $^1H$ NMR, XPS measurements, TEM. The surface modified AuNR carrier with biocompatibility could be applied for the effective diagnosis as well tumor phototherapy.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

EPR효과에 의해 수동적 표적화(passive targeting)를, 특정 조건에 반응하는 리간드를 도입해 능동적 표적화(active targeting)를 발생시킬 수 있다. 따라서 본 연구에서는 다양한 aspect ratio를 갖는 골드 나노로드를 합성하여, 그에 따른 물리 화학적 특성을 살펴보고, 그 표면에 광역학치료를 위한 광증감제 및 효과적인 암 표적지향성을 위한 FA 리간드와 PEG를 도입하여 효과적인 암치료를 위한 약물전달체로의 응용을 위한 기초연구로서 골드 나노로드의 제조 및 특성들을 살펴보았다
본 연구를 통해 광역학/광열치료 분야에 응용가능한 FA-PEGP(Asp)₅₀-HCA 공중합체 및 광증감제가 결합된 골드 나노로드의 합성을 제시하였다. Growth solution에 첨가되는 seed solution 대비 AgNO₃의 feed ratio를 달리하면서 합성한 다양한 aspect ratio를 갖는 골드 나노로드의 합성조건을 확립하였고 FA-PEG-P(Asp)₅₀-HCA 공중합체를 이용한 AuNR100 샘플의 표면개질을 진행하였다.

제안 방법

2 ppm에서 확인할 수 있었다 (Figure 3 (B); FA-PEG-PBLA₅₀). 1 H NMR spectrum에서 PBLA chain 의 benzyl group 근처의 methylene proton (-CH₂C₆H₅, 5.1 ppm)에 대한 PEG chain methylene proton (-OCH₂CH₂-, 3.5 ppm)의 상대적인 intensity ratio로부터 PBLA 내 repeat units의 수를 계산하였다. 그 다음 합성된 FA-PEG-PBLA50의 아미노 그룹과 HCA의 카르복실기 그룹의 반응을 통해 FA-PEG-PBLA50-HCA 합성하였다.
합성된 공중합체를 골드 나노로드와 1 : 1 중량 비율로 비커에 넣고 500 rpm 이상으로 교반하면서 상온에서 24 h 동안 반응 시킨다. 24 h 후에 불순물 및 남아있는 CTAB의 제거를 위해 2~3일 동안 membrane tube로 dialysis한 후 FA-PEG-P(Asp)₅₀-HCA 공중합체로 표면개질한 골드 나노로드 생성물을 얻었다.
5 ppm에서 각각 나타내었다. 3.5 ppm에서 PEG의 methylene proton과 8.5 ppm에서 FA의 proton의 relative intensity ratio을 기준으로 conjugates 내에서 FA의 composition을 계산하였다. 또한 FA-PEG-PBLA50공중합체를 BLA-NCA의 ring-opening polymerization을 통해 합성하였다.
Cystamine dihydrochloride의 아미노 그룹과 Pheo의 카르복실기 그룹을 이용해 NH₂-SS-Pheo를 합성한 후 다시 한 번 표면개질이 끝난 골드 나노로드의 P(Asp)₅₀ 부분에 속해있는 카르복실기 그룹과 NH₂-SS-Pheo의 아미노 그룹의 반응을 통해 FA-PEG-P(Asp)₅₀-HCA-AuNR100-SS-Pheo를 제조하였다.
-HCA 공중합체 및 광증감제가 결합된 골드 나노로드의 합성을 제시하였다. Growth solution에 첨가되는 seed solution 대비 AgNO₃의 feed ratio를 달리하면서 합성한 다양한 aspect ratio를 갖는 골드 나노로드의 합성조건을 확립하였고 FA-PEG-P(Asp)₅₀-HCA 공중합체를 이용한 AuNR100 샘플의 표면개질을 진행하였다. 골드 나노로드의 aspect ratio가 변함에 따라 그들의 광학적 특성이나 morphology가 눈에 띄게 변함을 UV, 1 H NMR, XPS, TEM을 통해 관찰하였고, 공중합체의 표면개질과 광증감제의 도입 이후에는 크게 변하지 않는 안정성을 보였다.
14000 rpm에서 3번의 원심분리가 진행되면서 이때 상층액에도 일부 골드나노로드 부유물이 존재하기 때문에 100% CTAB만 제거를 하는 것은 불가능하여 골드 나노로드의 loss가 생겨났다. UV-visible spectrum에서 CTAB 제거 전 골드 나노로드의 absorption peak intensity와 CTAB를 제거한 뒤의 intensity 비를 통해 골드 나노로드의 수율을 계산하였다. Table 1에 나타낸 바와 같이 CTAB 제거 후에 53-64% 정도 범위의 골드 나노로드의 수율을 확인할 수 있었다.
5 ppm)의 상대적인 intensity ratio로부터 PBLA 내 repeat units의 수를 계산하였다. 그 다음 합성된 FA-PEG-PBLA50의 아미노 그룹과 HCA의 카르복실기 그룹의 반응을 통해 FA-PEG-PBLA50-HCA 합성하였다. Figure 3 (C)에 나타낸 바와 같이 HCA의 벤질 그룹의 proton 또한 7.
즉, 먼저 PEG-bis(amine)의 아미노 그룹과 FA의 카르복실기 그룹을 반응시켜 FA-PEG-NH₂를 합성한 후, DMF-chloroform 혼합용매 하에서β-benzyl-L-aspartate N-carboxy anhydride (BLA-NCA)의 ring-opening polymerization을 통해 FA-PEG-PBLA₅₀ 공중합체를 합성하였다. 다음으로, 합성된 FA-PEG-PBLA₅₀의 아미노 그룹과 HCA의 카르복실기 그룹의 반응을 통해 합성을 진행하고, 최종적으로 FA-PEG-PBLA₅₀-HCA의 벤질 그룹을 제거하는 과정을 통해 FA-PEG-P(Asp)₅₀-HCA 공중합체를 제조하였다.
골드 나노로드를 합성반응 후에는 Figure 2 (A)에 나타낸 바와 같이 합성이 덜된 골드 입자와 덩어리진 골드입자들이 섞여있는 것이 관찰되었다. 따라서 추가적으로 shape separation을 통해 크기 및 모양이 비교적 일정한 골드 나노로드와 그렇지 않은 입자들을 분리하고 과량의 CTAB를 제거하기 위해서 14000 rpm으로 원심분리를 3번 진행하였다. 14000 rpm에서 3번의 원심분리가 진행되면서 이때 상층액에도 일부 골드나노로드 부유물이 존재하기 때문에 100% CTAB만 제거를 하는 것은 불가능하여 골드 나노로드의 loss가 생겨났다.
5 mL를 더해 희석한 후 UV-visible spectrophotometer (UVmini-1240, Shimadzu, Japan)를 통해 transverse wave와 longitudinal wave의 파장을 확인하였다. 또한 AgNO₃ feed ratio를 변화시키면서 합성한 골드 나노로드 수용액의 색 변화를 육안으로 관찰하였고, transmission electron microscopy (TEM)(Tecnai G2 F30, FEI, Netherlands)을 사용하여 골드 나노로드의 morphology를 확인하였다. 합성된 고분자 블록 공중합체의 표면개질과 광증감제의 도입을 확인하기 위해 ¹H NMR (JNM-AL400, JEOL, Japan), UV-visible spectrophotomer 및 X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) (Multilab 2000, Thermo, USA)를 사용하여 분석하였다.
5 ppm에서 FA의 proton의 relative intensity ratio을 기준으로 conjugates 내에서 FA의 composition을 계산하였다. 또한 FA-PEG-PBLA50공중합체를 BLA-NCA의 ring-opening polymerization을 통해 합성하였다. PBLA의 methylene proton과 PBLA side chain benzyl group의 특성피크를 5.
또한, Table 1에 나타낸 바와 같이 다양한 aspect ratio를 갖는 골드 나노로드의 합성을 위해 growth solution에 첨가하는 seed solution (24 µL) 대비 나머지 모든 시약의 ratio는 동일하게 유지하면서 AgNO3의 feed volume을 30, 50, 70, 100, 110 µL (feed ratio : 1.25, 2.08, 2.92, 4.17, 4.58)로 변화시키면서 합성을 진행하였다.
골드 나노로드를 합성하는 방법에는 크게 2가지, 두 개의 전극이 서로 전선으로 이어져 있고, 한쪽으로부터 gold ion이 산화되어 나오면 반대쪽에 있는 template쪽에서 다시 환원되어 골드 나노로드가 형성되는 template method와 seed solution으로부터 나노로드가 성장하도록 하는 seeded growth method가 있다[19,20]. 본 연구에서는 CTAB 수용액 상에서 CTAB을 안정제로 하는 seed solution을 제조한 후 성장하는 방법을 이용하여 골드 나노로드를 제조하였다. 먼저, seed solution은 300 rpm로 교반하면서 100 mM CTAB 10 mL에 10 mM HAuCl₄ 250 µL를 넣고 1 min 후 600 µL의 차가운 NaBH₄를 넣어 5 min 동안 반응시켜 seed solution를 제조하였다.
본 연구에서는 먼저, 암세포 분화에 필수적인 요소 리간드 중에서 결합효율이 우수한 FA 리간드를 선택하여 FA가 결합된 암세포 표적 지향성 공중합체를 합성하였다. 공중합체 합성과정 중 각각의 중간체 들과 그 결과물 FA-PEG-P(Asp)₅₀-HCA 공중합체의 화학구조를 1 H NMR spectra를 통해 확인하고 그 결과를 Figure 3에 나타내었다.
즉, 먼저 PEG-bis(amine)의 아미노 그룹과 FA의 카르복실기 그룹을 반응시켜 FA-PEG-NH2를 합성한 후, DMF-chloroform 혼합용매 하에서β-benzyl-L-aspartate N-carboxy anhydride (BLA-NCA)의 ring-opening polymerization을 통해 FA-PEG-PBLA50 공중합체를 합성하였다.
즉, 먼저 PEG-bis(amine)의 아미노 그룹과 FA의 카르복실기 그룹을 반응시켜 FA-PEG-NH₂를 합성한 후, DMF-chloroform 혼합용매 하에서β-benzyl-L-aspartate N-carboxy anhydride (BLA-NCA)의 ring-opening polymerization을 통해 FA-PEG-PBLA₅₀ 공중합체를 합성하였다. 다음으로, 합성된 FA-PEG-PBLA₅₀의 아미노 그룹과 HCA의 카르복실기 그룹의 반응을 통해 합성을 진행하고, 최종적으로 FA-PEG-PBLA₅₀-HCA의 벤질 그룹을 제거하는 과정을 통해 FA-PEG-P(Asp)₅₀-HCA 공중합체를 제조하였다.
UV-visible spectra의 lon- gitudinal plasmon absorbance peak 또한 감소하는 경향을 보였다. 파장이 클수록 인체에 더 깊이 투과될 수 있는 이점이 있기 때문에 본 논문에서는 873 nm 부근에서 longitudinal plasmon absorbance peak를 나타낸 AuNR100 샘플을 표면개질을 위한 골드 나노로드 샘플로 선택하여 이후 실험을 진행하였다.
이는 FA-PEGP(Asp)₅₀-HCA-AuNR100 공중합체에 있는 질소 성분이 측정된 것으로써 골드 나노로드가 성공적으로 표면 개질이 되었음을 알 수 있다. 표면 개질된 골드 나노로드에 광증감제가 도입된 후, FA-PEG-P(Asp)₅₀- HCA-AuNR100-SS-Pheo 샘플의 1 H NMR spectrum을 보면 광증감제의 proton특성 peak가 8.8, 9.4, 9.7 ppm 근방에서 관측되었고(Figure 3 (E)), 광증감제 도입 시 사용된 disulfide bond에 의해 XPS data에서황 성분이 측정되었다(Figure 4 (c)). 이로 인해 표면 개질된 골드 나노 로드에 광증감제가 성공적으로 도입되었다는 것을 확인할 수 있었다.
또한 AgNO₃ feed ratio를 변화시키면서 합성한 골드 나노로드 수용액의 색 변화를 육안으로 관찰하였고, transmission electron microscopy (TEM)(Tecnai G2 F30, FEI, Netherlands)을 사용하여 골드 나노로드의 morphology를 확인하였다. 합성된 고분자 블록 공중합체의 표면개질과 광증감제의 도입을 확인하기 위해 ¹H NMR (JNM-AL400, JEOL, Japan), UV-visible spectrophotomer 및 X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) (Multilab 2000, Thermo, USA)를 사용하여 분석하였다.
합성된 골드 나노로드는 1.5 mL에 H₂O 1.5 mL를 더해 희석한 후 UV-visible spectrophotometer (UVmini-1240, Shimadzu, Japan)를 통해 transverse wave와 longitudinal wave의 파장을 확인하였다. 또한 AgNO₃ feed ratio를 변화시키면서 합성한 골드 나노로드 수용액의 색 변화를 육안으로 관찰하였고, transmission electron microscopy (TEM)(Tecnai G2 F30, FEI, Netherlands)을 사용하여 골드 나노로드의 morphology를 확인하였다.
그리고 1 min 후 1 M의 HCl 용액 200 µL를 넣고 100 mM AA용액 80 µL를 넣으면 옅은 갈색에서 색이 없어지고, 마지막으로 24 µL의 seed solution을 넣고 3 h 동안 교반을 하며 반응을 진행하여 골드 나노로드를 합성하였다. 합성이 덜된 골드 입자와 덩어리진 골드입자를 분리하기 위해 3500 rpm으로 원심분리하고(shape separation), 과량의 CTAB를 제거하기 위해서 14000 rpm으로 원심분리(CTAB separation)를 3번 진행하여 합성된 골드 나노로드를 얻었다.

대상 데이터

), N-hydroxysuccinimide (NHS), and N, N’-dicyclohexyl carbodiimide (DCC)는 Fluka에서 구입 하였다. Dimethyl sulfoxide (DMSO), tetrahydrofuran (THF), n-hexane, sodium hydroxide (NaOH), N,N-dimethylformamide (DMF), chloroform, hydrochloric acid (HCl)는 Samchun pure chemical에서 구입하였다. 그 외의 시약은 별도의 정제과정을 거치지 않고 사용하였다.
FA, PEG-bis (amine), β-benzyl-L-aspartate (BLA), triethylamine (TEA), N-(3-dimethylaminopropyl)-N’-ethylcarbodiimide hydrochloride (EDC), triphosgene, gold(III) chloride hydrate (HAuCl4), hexadecyl trimethyl ammonium bromide (CTAB), L-ascorbic acid (AA), silver nitrate (AgNO3), 3,4-dihydroxy hydrocinnamic acid (HCA), cystamine dihydrochloride, pheophorbide a (Pheo)는 Sigma-Aldrich Chemical에서 구입하였고, sodium borohydride (NaBH4), N-hydroxysuccinimide (NHS), and N, N’-dicyclohexyl carbodiimide (DCC)는 Fluka에서 구입 하였다.

성능/효과

-HCA 표면 개질 후의 골드 나노로드의 TEM 이미지를 Figure 6에 나타내었다. 표면 개질 전(Figure 6 (a))과 개질 후 (Figure 6 (b)) 그리고 광증감제의 도입 이후(Figure 6 (c)) 골드 나노로드의 morphology가 눈에 띄는 변화 없이 안정적이라는 것을 확인할수 있었다.
AgNO3의 volume이 110 µL일 때는 100 µL보다 증가 하는 경우와 감소하는 경우 둘 다 존재했고, 120 µL부터는 aspect ratio가 완전히 줄어드는 현상을 알 수 있었다.
또한 FA-PEG-PBLA50공중합체를 BLA-NCA의 ring-opening polymerization을 통해 합성하였다. PBLA의 methylene proton과 PBLA side chain benzyl group의 특성피크를 5.1 ppm과 7.3 ppm에서 확인하였고 PBLA main chain 내의 secondary amine protons의 피크를 8.2 ppm에서 확인할 수 있었다 (Figure 3 (B); FA-PEG-PBLA₅₀). 1 H NMR spectrum에서 PBLA chain 의 benzyl group 근처의 methylene proton (-CH₂C₆H₅, 5.
Growth solution에 첨가되는 seed solution 대비 AgNO₃의 feed ratio를 달리하면서 합성한 다양한 aspect ratio를 갖는 골드 나노로드의 합성조건을 확립하였고 FA-PEG-P(Asp)₅₀-HCA 공중합체를 이용한 AuNR100 샘플의 표면개질을 진행하였다. 골드 나노로드의 aspect ratio가 변함에 따라 그들의 광학적 특성이나 morphology가 눈에 띄게 변함을 UV, 1 H NMR, XPS, TEM을 통해 관찰하였고, 공중합체의 표면개질과 광증감제의 도입 이후에는 크게 변하지 않는 안정성을 보였다. 골드 나노로드 기반의 약물전달시스템은 aspect ratio의 변화에 따라 빛을 흡수하는 파장의 영역도 달라지기 때문에 가시광선부터 적외선까지 다양한 빛의 조사를 통해 활용도가 넓어질 것이라 예상된다.
그러나, 골드 나노로드를 합성할 때 seed solution 대비 AgNO₃의 feed ratio가 증가할수록 계속해서 aspect ratio가 증가하는 현상을 보이지는 않았다. AgNO₃의 volume이 110 µL일 때는 100 µL보다 증가 하는 경우와 감소하는 경우 둘 다 존재했고, 120 µL부터는 aspect ratio가 완전히 줄어드는 현상을 알 수 있었다.
2 ppm 부근의 큰 특성 peak가 사라지게 되고 HCA의 벤질 그룹 proton만이 관측된 것을 볼 수 있다. 따라서 이상의 1 H NMR 분석결과로부터 FA-PEG-P(Asp)₅₀-HCA 공중합체가 성공적으로 합성되었음을 확인하였다.
표면 개질된 골드 나노 로드인 FA-PEG-P(Asp)₅₀-HCA-AuNR100의 spectra에서 골드 나노로드의 특성 peak뿐만 아니라 FA의 특성 peak가 동시에 검출되는 것으로 보아 공중합체를 이용한 골드 나노로드의 표면 개질이 성공적으로 시행됐다는 것을 확인할 수 있었다. 마찬가지로 FA-PEG-P(Asp)₅₀- HCA-AuNR100-SS-Pheo의 spectra에서 FA-PEG-P(Asp)₅₀-HCA-AuNR100의 특성 peak와 광증감제의 특성 peak인 400 nm 부근과 670 nm의 peak가 함께 관측되는 것으로 보아 공중합체로 표면개질된 골드 나노 로드에 광증감제가 성공적으로 도입되었다는 것을 확인하였다. 합성 단계별 UV-visible spectra를 살펴보면 골드 나노로드의 longitudinal peak의 intensity가 점차 줄어드는 것을 확인할 수 있었다(Figure 5).
7 ppm 근방에서 관측되었고(Figure 3 (E)), 광증감제 도입 시 사용된 disulfide bond에 의해 XPS data에서황 성분이 측정되었다(Figure 4 (c)). 이로 인해 표면 개질된 골드 나노 로드에 광증감제가 성공적으로 도입되었다는 것을 확인할 수 있었다.
280 nm 부근의 특성 peak는 FA-PEG-P(Asp)₅₀-HCA 공중합체의 FA에 해당되고, 520 nm와 880 nm 부근의 peak는 각각 골드 나노로드의 transverse mode의 absorption peak와 longitudinal Plasmon resonance absorption peak에 해당되는 값이다. 표면 개질된 골드 나노 로드인 FA-PEG-P(Asp)₅₀-HCA-AuNR100의 spectra에서 골드 나노로드의 특성 peak뿐만 아니라 FA의 특성 peak가 동시에 검출되는 것으로 보아 공중합체를 이용한 골드 나노로드의 표면 개질이 성공적으로 시행됐다는 것을 확인할 수 있었다. 마찬가지로 FA-PEG-P(Asp)₅₀- HCA-AuNR100-SS-Pheo의 spectra에서 FA-PEG-P(Asp)₅₀-HCA-AuNR100의 특성 peak와 광증감제의 특성 peak인 400 nm 부근과 670 nm의 peak가 함께 관측되는 것으로 보아 공중합체로 표면개질된 골드 나노 로드에 광증감제가 성공적으로 도입되었다는 것을 확인하였다.
마찬가지로 FA-PEG-P(Asp)₅₀- HCA-AuNR100-SS-Pheo의 spectra에서 FA-PEG-P(Asp)₅₀-HCA-AuNR100의 특성 peak와 광증감제의 특성 peak인 400 nm 부근과 670 nm의 peak가 함께 관측되는 것으로 보아 공중합체로 표면개질된 골드 나노 로드에 광증감제가 성공적으로 도입되었다는 것을 확인하였다. 합성 단계별 UV-visible spectra를 살펴보면 골드 나노로드의 longitudinal peak의 intensity가 점차 줄어드는 것을 확인할 수 있었다(Figure 5). 이는 골드 나노로드의 표면이 공중합체와 광증감제로 개질되면서 빛의 반사와 산란이 일어나 골드 나노로드만 존재할 때보다 더 낮은 흡수율을 보이기 때문이다.

후속연구

골드 나노로드 기반의 약물전달시스템은 aspect ratio의 변화에 따라 빛을 흡수하는 파장의 영역도 달라지기 때문에 가시광선부터 적외선까지 다양한 빛의 조사를 통해 활용도가 넓어질 것이라 예상된다. 골드 나노로드 입자의 표면 개질을 통해 안정성, 생체적합성및 표적지향성을 갖게 되어 약물전달 및 효과적인 암치료 등 다양한 분야에 유용하게 응용이 될 것으로 기대된다. 기존에 수행된 광역학적 치료[30-31]와 광열 치료[32-33]에 대한 연구들과 비교하여 봤을때, 본 연구의 표적지향성 리간드가 결합된 골드 나노로드 기반의 시스템을 통하여 광역학/광열치료를 동시에 가능하게 한다면 기존의 암치료 방법보다 더 나은 synergistic effect를 기대해 볼 수 있을 것이다.
골드 나노로드 입자의 표면 개질을 통해 안정성, 생체적합성및 표적지향성을 갖게 되어 약물전달 및 효과적인 암치료 등 다양한 분야에 유용하게 응용이 될 것으로 기대된다. 기존에 수행된 광역학적 치료[30-31]와 광열 치료[32-33]에 대한 연구들과 비교하여 봤을때, 본 연구의 표적지향성 리간드가 결합된 골드 나노로드 기반의 시스템을 통하여 광역학/광열치료를 동시에 가능하게 한다면 기존의 암치료 방법보다 더 나은 synergistic effect를 기대해 볼 수 있을 것이다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	나노기술이란 무엇인가?	나노기술이란 물질의 특성을 나노미터 수준에서 규명하고 제어하는 기술이다. 나노의학이란 이런 나노기술이 의학에 적용된 것을 의미하며, 나노물질은 의약품뿐만 아니라 이들을 이용한 생체분자영상, 바이오센서에 이르기까지 여러 분야에서 다양한 적용이 시도되고 있다[1].
	골드 나노로드는 어떠한 플라즈마 공명을 가지고 있는가?	골드 나노로드(gold nanorod, AuNR)는 transverse mode와 longitudinal mode에 해당하는 2가지의 표면 플라즈몬 공명(SPR, surface plasmon resonance)을 가지고 있다[14]. 표면 플라즈몬 공명이란 금속의 표면에 존재하던 전자들이 외부의 빛에 의해 자극이 되면 서로 간섭을 통해 진동을 하게 되는 현상을 의미한다.
	의약품으로 사용되는 나노입자는 인체내 어떠한 영향을 미치는가?	시장에 출시되는 약물 중 10%, 개발 신약 중 40%가 난용성 약물이라는 보고가 있다. 이들은 수 마이크로 미터 크기로 물에서의 낮은 용해도를 보이며, 경구 투여 시 생체 흡수율이 감소하고, 정맥 주사투여 시에 여러 가지 부작용 및 어려움이 있다. 하지만 나노 크기로 약물을 입자화 시키면 여러 방법으로 인체에 투여가 가능하다. 또한 나노 크기의 약물은 표면적이 크게 증가하기 때문에 용해도가 증가되어 약물의 흡수율을 증가시키고 생체이용률을 높일 수 있다[4]. 특히 나노 구조물을 이용한 약물의 전달 즉, 약물 운반체를 통해 약물을 전달하는 시스템이 활발히 연구되고 있다.

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저자의 다른 논문 :

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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