초록 ▼

본 연구의 성과는 암의 MRI 진단과 방사선 치료(NCT)의 두 가지 기능을 가진 다중 구조(core/shell/corona)의 산화 가돌리늄(gadolinium oxide, Gd2O3) 나노입자의 개발에 관한 것이다. 개발된 나노입자는 생체친화성 고분자 및 실리카 나노코팅을 통해 낮은 세포독성을 나타내며, 직경이 약 70-80 나노미터 크기로 암세포 주변의 혈관을 통해 선택적으로 흡수될 수 있는 표적지향성(passive targeting)과 세포막의 구성성분인 포스포릴콜린(phosphorylcholine) 그룹의 도입으로 우수한

본 연구의 성과는 암의 MRI 진단과 방사선 치료(NCT)의 두 가지 기능을 가진 다중 구조(core/shell/corona)의 산화 가돌리늄(gadolinium oxide, Gd2O3) 나노입자의 개발에 관한 것이다. 개발된 나노입자는 생체친화성 고분자 및 실리카 나노코팅을 통해 낮은 세포독성을 나타내며, 직경이 약 70-80 나노미터 크기로 암세포 주변의 혈관을 통해 선택적으로 흡수될 수 있는 표적지향성(passive targeting)과 세포막의 구성성분인 포스포릴콜린(phosphorylcholine) 그룹의 도입으로 우수한 세포 핵 친화성을 가진다. 기존의 조영제 및 중성자포획치료(neutron capture therapy, 이하 NCT)제로 개발된 Gd-DTPA 및 Gd-DOTA와 같은 가돌리늄 킬레이트(chelate) 화합물은 작은 분자크기와 높은 수용해도로 인한 인체 내비특이적 분포 및 신속한 체외 배출의 문제점을 안고 있어 NCT 치료제로서 그 성능이 크게 떨어지는 문제점을 가지고 있었다. 이러한 문제를 해결하고자 생체친화성이 우수하며 체내에서 가돌리늄의 농도를 높게 유지하고자 다중 구조의 Gd2O3 나노입자를 개발하였다.(J. Mater. Chem. 2011, 21, 15486, 특허 출원KR 10-2010-0134130)
본 기술은 조영제로서의 진단 및 방사선 암 치료의 두 가지 기능성 가진 소재로서, 낮은 투입량으로도 높은 해상도의 진단이 가능하고 비교적 긴 체류 시간(1시간 이상)으로 안정된 치료와 진단이 가능하다. 또한 중성자포획치료를 위해 개발된 붕소(10B) 기반의 NCT에서, 리튬의 축적 및 높은 붕소 투입량의 문제점을 해결할 수 있다. 앞으로 진단과 치료의 다중개념을 도입한 기술은 의약분야에서 시장성이 높은 것으로 파악되며, 질병의 조기 발견과 진단, 생물학적 이해, 치료제 개발 및 평가 연구 등에 중추적 역할을 할 것으로 예상된다.

목차 Contents

• 일반연구자지원사업 최종(결과)보고서 ... 1
• 목 차 ... 3
• Ⅰ. 연구결과 요약문 ... 4
• Ⅱ. 연구내용 및 결과 ... 5
• 1. 연구과제의 개요 ... 5
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 5
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 6
• 4. 목표 달성도 및 관련 분야에의 기여도 ... 9
• 5. 연구결과의 활용 계획 ... 10
• 6. 연구과정에서 수집한 해외 과학기술 정보 ... 10
• Ⅲ. 연구성과 ... 11