초록 ▼

연구의 목적 및 내용
우수한 분자영상 조영능력 및 치료능력을 갖고 있는 무기나노입자들을 안정화 할 수 있는 리간드를 다양한 물성을 갖는 모듈로 제조하고 이를 이용해 나노입자를 개질하여 나노입자의 물리화학적 특성을 제어함
다양하게 제어된 물성의 나노입자를 이용하여 높은 생체적합성과 우수한 안정성을 활용하여 MRI 영상, 광학 영상 등 다양한 영상 기술에서 조영능력이 가능한 다양한 나노구조체를 제조하였음
표면 물성이 제어된 나노입자를 이용하여 진단-및-치료(theragnostics)용 진단치료제로 응용하였으며 표면개질된

연구의 목적 및 내용
우수한 분자영상 조영능력 및 치료능력을 갖고 있는 무기나노입자들을 안정화 할 수 있는 리간드를 다양한 물성을 갖는 모듈로 제조하고 이를 이용해 나노입자를 개질하여 나노입자의 물리화학적 특성을 제어함
다양하게 제어된 물성의 나노입자를 이용하여 높은 생체적합성과 우수한 안정성을 활용하여 MRI 영상, 광학 영상 등 다양한 영상 기술에서 조영능력이 가능한 다양한 나노구조체를 제조하였음
표면 물성이 제어된 나노입자를 이용하여 진단-및-치료(theragnostics)용 진단치료제로 응용하였으며 표면개질된 산화철 나노입자는 우수한 효소 모사 촉매특성을 보유하여 in vivo 진단 만이아니라 in vitro 진단에도 활용이 가능함

연구결과
○ 다기능성 표면을 갖는 MRI/광학 진단 및 치료용 나노입자 개발
-MRI 조영 능력 및 upconverting 광학특성을 갖는 GdVO₄:Eu³⁺ 나노입자를 제조하고 표면에 나노세공을 부여하여 MRI T1 조영 능력과 광학 조영능력을 갖는 동시에, 표면의 기공들에 항암제를 담지할 수 있는 다모드의 진단 및 치료제를 개발하여 진단-및-치료(theragnostics)용 나노구조체를 제조함
○ 생체적합성 리간드에 의해 분산성이 향상된 산화철 나노입자를 이용한 In vitro 진단 및 온열치료 능력 연구
-다양한 작용기 및 결합기를 갖는 생체적합성 리간드 모듈을 제조하였으며, 이로 안정화된 산화철 나노입자는 MRI 조영능력 외에도 우수한 분산성 및 안정성을 기반으로한 다양한 추가 능력을 보유함
-우수한 효소 모사 특성은 면역분석법에 활용이 가능하며, 자성을 이용한 온열치료 능력 등 다양한 진단-치료 분야에 응용이 가능함
○ 친수성 리간드를 이용한 Au 나노클러스터 개질 및 나노구조체 합성법 연구
-표면 개질로 형성된 수분산성 리간드로 안정화된 금 나노클러스터는 성장을 제어하여 새로운 나노구조체를 합성하였으며 제조된 구조체는 독특한 광학성질을 모여 이를 이용한 광학영상 조영제로 응용이 가능함

연구결과의 활용계획
○ 본 과제를 통해 개발된 생체적합성 리간드 및 이를 통해 합성된 안정성이 높은 산화철 나노입자는 MRI 조영제로서의 응용과 더불어 자성을 이용한 온열치료(hyperthemia)에 응용이 가능할 것으로 사료됨
○ 또한 산화철 나노입자에서 자성 외에 효소 모사 촉매활성을 통한 면역 진단에의 효과적인 응용이 가능함을 확인하여 이를 이용한 새로운 검출법으로 응용이 가능함
○ 상기 연구된 내용을 바탕으로 생체적합성 산화철 나노입자는 MRI 조영 능력, 자성치료 능력, 촉매활성에 의한 신호생성 능력 등 복합적인 생체활성 능력을 갖고 있으므로 다양한 기능을 제공하는 복합 진단-치료제로서의 응용이 가능하여 이를 이용한 theragnostics에 활용을 추진할 예정임

( 출처 : 한글요약문 4p )

Abstract ▼

Purpose&contents
This research aimed to synthesize modular ligands for controlling physicochemical property of inorganic nanoparticles which have contrasting effects in molecular imaging as well as therapeutic effects.
Modified nanoparticles were highly biocompatible and stable in biological m

Purpose&contents
This research aimed to synthesize modular ligands for controlling physicochemical property of inorganic nanoparticles which have contrasting effects in molecular imaging as well as therapeutic effects.
Modified nanoparticles were highly biocompatible and stable in biological media,so they were successfully applied in molecular imaging techniques such as MR and optical imagings.
Furthermore, the surfac-treated nanoparticles were applied to thergnostic agents which have both imaging and therapeutic ability and to in vitro assays due to their enzime-mimic catalytic activities.

Result
○ The development of thergnostic nanoparticles with multi-functional surface
- GdVO₄:Eu³⁺ nanoparticles had both MRI T1 contrasting and optical contrasting effects, and they further modified with nano-porous surface to load chemical drugs. They have multi-modal imaging ability and therapeutic effects against to cancer cells.
○ The study on in vitro immunoassay and hyperthemia using highly stable iron oxide nanoparticles modifed by biocompatible ligands
- Biocompatible ligand modules of different functional groups and anchors were synthesized, and they could stabilize iron oxide nanoparticles of highly stability and unique functionality.
- Their enzyme-mimic catalytic effect were applied to in vitro immunoassay and magnetic property were applied to hypothermia as well as MRI.
○ The development of anisotropic nanostructures using Au nanoclusters stabilized by water-dispersible ligands
- Anisotropic nanostructures were synthesized by controlling growth of nanoclusters which were modifed by water-dispersible ligands
- Resulting structures have controllable optical properties to be applied in optical imaging.

Expected Contribution
○ The biocompatbile ligand module and modified nanoparticles make allow to develop efficient MRI contrast agents which have therapeutic ability by magnetic hyperthemia.
○ In addition to magnetic ability, iron oxide nanoparticles have unique enzyme-mimic catalytic ability which can offer new in vitro immunoassay in diagnosis of diseases.
○ The overall research results confirmed that iron oxide nanoparticles modifed by ligands have multifunctional abilities suitable in thergnostics, the aim of nanomedicine.

( 출처 : SUMMARY 5p )

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 목차 ... 2
• 연구계획 요약문 ... 3
• 연구결과 요약문 ... 4
• 한글요약문 ... 4
• SUMMARY ... 5
• 연구내용 및 결과 ... 6
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 6
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 7
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 10
• 4. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 15
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 19
• 6. 연구과정에서 수집한 해외 과학기술정보 ... 20
• 7. 주관연구책임자 대표적 연구실적 ... 21
• 8. 참고문헌 ... 22
• 9. 연구성과 ... 23
• 10. 국가과학기술지식정보서비스에 등록한 연구시설‧장비 현황 ... 25
• 11. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행실적 ... 25
• 12. 기타사항 ... 25
• 별첨1 대 표 연 구 성 과 ... 26
• 별첨2 세부 목표 관련 증빙 ... 35
• 끝페이지 ... 45