초록 ▼

본 연구는 구조의 특별함과 구조제어의 용이성 측면에서 이상적인 약물/유전자 전달체로 주목받고 있으나, 마개물질 발굴과 마개 제작 기법의 미숙으로 아직 초기단계에 머물고 있는 실리카나노튜브 기반 전달체의 약점을 극복하기 위해, 신물질 마개제작기술 개발과 그의 약물/유전자 전달효과에 대해 연구를 진행하였다. 실리카나노튜브 개구부에 본 연구진이 보유한 골드나노링 마개 제조기술을 적용하고, C18-SH를 선택적으로 Au 표면에 이차 마개물질로 도입하여, 세포내부로 투과한 후 세포내 존재하는 GSH에 반응하여 labile cap의 decap

본 연구는 구조의 특별함과 구조제어의 용이성 측면에서 이상적인 약물/유전자 전달체로 주목받고 있으나, 마개물질 발굴과 마개 제작 기법의 미숙으로 아직 초기단계에 머물고 있는 실리카나노튜브 기반 전달체의 약점을 극복하기 위해, 신물질 마개제작기술 개발과 그의 약물/유전자 전달효과에 대해 연구를 진행하였다. 실리카나노튜브 개구부에 본 연구진이 보유한 골드나노링 마개 제조기술을 적용하고, C18-SH를 선택적으로 Au 표면에 이차 마개물질로 도입하여, 세포내부로 투과한 후 세포내 존재하는 GSH에 반응하여 labile cap의 decapping에 의한 약물/유전자 release control이 가능한 실리카나노튜브 기반 외부자극감응형 스마트 약물/유전자 전달체 범용 제조법 개발과 in-vitro, inside cell, in-vivo에서의 약물전달 효능 검증을 그 목표로 하였다.
==골드나노링 마개를 가진 실리카나노튜브 기반 외부자극감응형 스마트 약물/유전자 전달체 개발==
[1차년도_1단계: 주형제작법으로 실리카 나노튜브 합성]
- 자체적으로 제작된 나노기공을 가진 알루미나 주형을 사용
- Surface Sol-Gel (SSG) 방법을 이용 실리카 나노튜브를 합성
- SSG 사이클 횟수를 조절, 다양한 기벽두께와 기공의 크기를 가지는 실리카 나노튜브를 제조
[1차년도_2단계: 실리카나노튜브 개구부에 Au nano-ring 제조 및 enzyme substrate 마개 제조]
- alumina microbead로 hammering 하여 TEM/SEM 분석을 통해 Au nano-ring (Au NR) 형성 확인
- 상용화 된 thiolated phospholipid 또는 thiolated peptide를 Au NR 표면에 부착
- lipase, peptidase 반응성 enzyme substrate 마개형성
[2차년도_3단계: 형광 dye를 이용한 drug/gene delivery model study]
- Rhodamine-B를 enzyme substrate 마개 제작전에 또는 제작과 함께 나노튜브 내부로 loading
- GSH-감응형 확보: in vitro release test 시연
[3차년도_4단계: doxorubicin, siRNA를 이용한 triggered delivery study]
- doxorubicin 에 대한 GSH-mediated triggered release 특성 검증
- cancer cell, in vivo test를 통한 항암제 약물전달 효능 검증
■ 본 연구를 통하여 최종목표 달성을 위한 핵심 요소기술인 SNT기반 외부자극 감응 약물전달체 제조법을 성공적으로 개발함
■ in vitro 및 세포내부와 in vivo 수준에서 약물전달 효능 미 항암효과 성능평가를 성공적으로 수행
■ 1차년도: 개발된 SNT 개구부의 Au NanoRing 제조와 위치제어를 바탕으로 C18-SH을 선택적으로 Au NanoRing표면에 도입하였고, Rhod-B의 유출실험을 통해서 capping이 가능함과 세포내 존재 농도의 GSH하에서 trigger release를 성공적으로 시연함
■ 2차년도: 항암제인 DOX에 대하여 외부작극 감응형 약물전달을 in-vitro 수준에서 구현
■ 3차년도: 세포실험과 동물실험을 통해 SNT 기반 외부자극 감응형 스마트 약물전달체의 효능을 검정
■ 대표 연구성과로 Chem. Comm. (IF 6.169), Green Chemistry (IF 6.32) 2편의 SCI 논문 발표
■ 특,히 Chem. Comm지의 경우 Back-Cover로 선정되어 본 연구의 우수성이 객관적으로 공인받음
■ 본 연구를 바탕으로 세포내 작동 외부감응형 약물전달체 개발을 위한 소재들이 성공적으로 개발되어 향후 유전자 및 단백질 전달체 개발을 위한 기반이 훌륭히 마련된 것으로 사료됨

목차 Contents

• 일반연구자지원사업 최종(결과)보고서 ... 1
• 목 차 ... 2
• Ⅰ. 연구결과 요약문 ... 3
• Ⅱ. 연구내용 및 결과 ... 4
• 1. 연구과제의 개요 ... 4
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 4
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 5
• 4. 목표 달성도 및 관련 분야에의 기여도 ... 6
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 7
• 6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 8
• Ⅲ. 연구성과 ... 9
• 끝페이지 ... 10