초록 ▼

본 과제의 최종 연구목표는 악성종양인 암세포를 사멸시킬 수 있는 온열요법용 자성쳬를 개발하는 것이다． 즉 신체 외부에서 교류자기장을 가해주면 신체 내에서 이와 상호작용하여 자기이력 가열하여 암세포의 온도를 온열온도까지 올려줄 수 있 는 재료를 개발하는 것으로서， 정상세포에 위해 되지 않도록 낮은 자기장 하에서 효율적으로 자기이력 가열될 수 있는 자성체의 조성을 규명하는 것이 매우 중요하 다． 따라서 온열요법재료의 자기적 성질을 연구하는 것이 본 연구에 있어서 중요한 부분이 되며，신체 내에서 사용되는 생체재료이므로 세포독성，전신독성

본 과제의 최종 연구목표는 악성종양인 암세포를 사멸시킬 수 있는 온열요법용 자성쳬를 개발하는 것이다． 즉 신체 외부에서 교류자기장을 가해주면 신체 내에서 이와 상호작용하여 자기이력 가열하여 암세포의 온도를 온열온도까지 올려줄 수 있 는 재료를 개발하는 것으로서， 정상세포에 위해 되지 않도록 낮은 자기장 하에서 효율적으로 자기이력 가열될 수 있는 자성체의 조성을 규명하는 것이 매우 중요하 다． 따라서 온열요법재료의 자기적 성질을 연구하는 것이 본 연구에 있어서 중요한 부분이 되며，신체 내에서 사용되는 생체재료이므로 세포독성，전신독성 등의 생체 친화성에 관한 연구도 병행하여 생체친화성을 갖는 효율적인 온열요법용 자성체 미 립자를 개발하는 것이다．
본 과제에서는 악성종양인 암세포를 효과적으로 사멸시킬 수 있는 온열 요법용 자성체의 개발을 목표로 하고 있다． 이에 외부 자기장과 상호작용하여 자가발열하 여 종양 부위만을 온열온도로 가열할 수 있는 재료의 조성을 선정하고 이의 제조를 통해 세포 및 동물실험을 하여 그 효과를 평가 분석하고자 하였다． 이에 여러 가지 자성체를 졸겔법 및 분무열분해， 공침법으로 제조하여 그 자성특성과 발열 특성에 내해 연구하여 평가하였다． 또한， 세포독성평가를 통해 생체적합성 평가를 통해 CoF$e_2$$O_4$를 선정하였다． 이를 토내로 우선적으로 in vitro에서 암세포 사멸 효과를 입증하고， CoF$e_2$$O_4$를 암이 발생된 mouse에 주사하여 실제 암 억제 효과에 내해서 평가하였다．
암치료용 온열요법 재료로 적합한 자성체의 개발을 위하여 hysteresis loss와 발열 특성과의 관게를 규명하였다． Hysteresis loop의 떤적이 증가할수록 발열량이 증가하여，hard ferrite인 SrF$2_{12}$, 20,9가 96.5 W/g $\cdot$s로 최내 발열량을 나타내었으 나， 발열 온도가 온열온도 범위를 조과하여 hard ferrite는 온열요법 재료로 적합하 지 않음을 알 수 있었다． 따라서， 발열량이 온열온도에 적합한 것은 soft ferrite임 을 알 수 있었으며， 그 중에서 세포독성을 나타내지 않은 CoF$e_2$$O_4$ （발열량 29.6 W/g $\cdot$ s）를 내상으로in vitro시험 및in vivo 시험을 행하였다．in vitro시험 결과， 정상세포는 35.5$\percnt$ 가 사멸한 반면， 암세포는 54. 2$\percnt$ 가 사멸하여 암세포의 선택 적 사멸이 가능함을 확인할 수 있었다． 동물 시험 결과， 약 10일 후부터 암이 퇴화 되는 현상이 관찰되어 교류자기장 만을 인가한 경우나， 자성체 만을 주사한 경우와 내비되는 뚜렷한 암 억제 효과를 확인할 수 있었다．

Abstract ▼

The purpose of the present study 15 development of ferrite microspheres in order to apply to the hyperthermic cancer treatment. The ferrite microspheres should be easily heated up the hyperthermic temperature (42-45$^{circ}C$ interacting with the alternating magnetic field outside the bod

The purpose of the present study 15 development of ferrite microspheres in order to apply to the hyperthermic cancer treatment. The ferrite microspheres should be easily heated up the hyperthermic temperature (42-45$^{circ}C$ interacting with the alternating magnetic field outside the body, especially under low frequency because minimize the hazard to the surrounding normal tisues. Relation between the specific 1055 power and the hysteresis 1oss should be understand in this study. In vitro and in vivo tests will be conducted to develope the biocompatible hyperthermic thermoseeds.
In this project, we established the optimal process of the various ferrite microspheres by Sol-gel and subsequent pyrolysis. Specific 1oss power (SLP) under alternating magnetic field was increased with increasing the area of the hysteresis loop. SrF$e_12$$O_19$ exhibited the maximum value of SLP (96.5 W/ g $\cdot$ 5) . However, it is not applicable to the hyperthermic thermoseed because the temperature exceeded the hyperthermic temperature range. CoF$e_2$$O_4$ was chosen as the best composition in this study because of its optimum SLP as well as none cytotoxicity. In vitro test using CoF$e_2$$O_4$, the selective cell lysis phenomenon could be observed; the lysis of carcinoma cell (KB) showed 54. 2$\percnt$ , while the lysis of the normal cell (L929) was 35.5$\percnt$ . in vivo, the tumor regression rate of the average volume was 85.2 $\percnt$ after injected the CoF$e_2$$O_4$ and exposed to the alternating magnetic field.
In order to apply the hyperthermic cancer treatment, various ferrite microspheres were synthesized by 501- gel and subsequent pyrolysis in the system Fe3$O_4$, Bal-xsrF$e_12$$O_19$, Co-NixFe2$O_4$, Lio.SFe2. 5$O_4$, and Nio. 65Zno. 35Cuo. 1 Fel. g$O_4$. It is found that the specific loss power depends on the hysteresis loss. Hard ferrites, such as Bal xsrF$e_12$$O_19$, are not suitable the hyperthermic thermoseed because of their exceed temperature compare to the hyperthermic temperature range under alternating magnetic field. In this study, CoF$e_2$$O_4$ microsphere 15 expected the useful hyperthermic thermoseed due to the specific 1055 power and biocompatibllity. The synthetic process and the analytic technique the ferrite microspheres could be available the new other ferrites, especially in nano- scale. This ferrite microsphere also can be adaptable in drug targeting.

목차 Contents

• Ⅰ. 연구계획 요약문...3
• 1. 국문요약문...3
• Ⅱ . 연구결과 요약문...4
• 1. 국문요약문...4
• 2. 영문요약문...5
• Ⅲ . 연구내용...6
• 1. 서론...6
• 가.연구의 배경...6
• 나.연구의 목표...9
• 다.연구의 범위...10
• 2. 연구방법 및 이론...16
• 가.온열치료용 자성체 제조...16
• 나.발열실험...21
• 다.세포독성시험...23
• 라.in vitro 시험...23
• 마.in vivo 시험...23
• 3. 결과 및 고찰...26
• 가.온열치료용 자성체 제조...26
• 나.발열실험...32
• 다.세포독성시험...35
• 라.in vitro 시험...36
• 마.in vivo 시험...37
• 4. 결론...40
• 5. 인용문헌...42