초록 ▼

□ 연구의 목적 및 내용
약물 전달 시스템은 최근 10년간 약물, 세포 및 조직 사이의 비특이적 상호 작용을 극복하기 위해 높은 주목을 받았음. 그러나 약물 전달 물질의 대규모의 합성 재현하는 것은 어렵고 도전적이며, 경제적으로 비싸고 시간이 걸리는 과정임. 따라서 세포의 여러 물질은 시간이 지남에 따라 매우 특수한 기능을 진화했다는 영감을 가지며, 암 세포막을 가지고 나노 입자의 표면을 감싸는 방법을 사용하였음. 이는 화학적 합성 없이도 자기 표적화 능력을 가져 특이적 암 표적능력을 가짐. 또한 암 치료에서 표적 치료 응용을

□ 연구의 목적 및 내용
약물 전달 시스템은 최근 10년간 약물, 세포 및 조직 사이의 비특이적 상호 작용을 극복하기 위해 높은 주목을 받았음. 그러나 약물 전달 물질의 대규모의 합성 재현하는 것은 어렵고 도전적이며, 경제적으로 비싸고 시간이 걸리는 과정임. 따라서 세포의 여러 물질은 시간이 지남에 따라 매우 특수한 기능을 진화했다는 영감을 가지며, 암 세포막을 가지고 나노 입자의 표면을 감싸는 방법을 사용하였음. 이는 화학적 합성 없이도 자기 표적화 능력을 가져 특이적 암 표적능력을 가짐. 또한 암 치료에서 표적 치료 응용을 위한 큰 적재 용량을 가진 나노 캐리어의 높은 캡슐화 안정성을 보고했음.

□ 연구결과
단지 적은 나노 의약만이 인체실험 단계에 있으며(Doxil과 Abrxane), 문헌적 평가된 평균 치명적인 효율은 종양에서 주사된 선량의 0.7%로 매우 낮음. 이 낮은 효율은 조기 약물 방출 때문임. 따라서 i)캡슐화 안정성, ii) 치료 효율, iii) 높은 약물 적재 능력을 강화하기 위해서 높은 생체 내 안정성이 입증되고 암 치료 효과가 연구된 비공유 고분자 게이트 키퍼를 메조 다공성 실리카 나노 입자에 적용하는 쉽고 강력한 방법을 개발하였음. 결론적으로 우리는 높은 캡슐 안정성의 하이루론산로 표면 개질 후 종양 표적화 기능을 보이는 생분해성 메조 다공성 실리카 나노 입자를 연구하였음. 또 유사하게, 이 폴리머게이트 키퍼 시스템을 메조 다공성 탄소 나노 구 구조에 설치하였고 장기적인 콜로이드성과 캡슐화 안정성을 가지는 결과를 얻었음. 마지막으로 SCC7 종양 이종 이석 모델에서 효율적인 종양 표적화 능력이 보고되었고 높은 성공률을 달성했던 암세포 세포막 개질을 매우 안정한 비공유 고분자 게이트 키퍼-메조 다공성 나노 입자를 사용하였음. 이 연구는 종양 치료에서 암 세포막 코팅 나노 캐리어 플랫폼의 사용은 나노 의약의 대규모 합성을 위한 매우 중용한 플랫폼임을 피력함. 위 플랫폼의 장점에 의해 금 나노 막대입자를 포함한 메조 다공성 실리카와 탄소 나노 구 구조 위에 고분자 게이트 키퍼를 적용 하여 이중 화학 및 열 요법을 개발했음.

□ 연구결과의 활용계획
이 연구 프로젝트는 a) 높은 캡슐화 안정성, b) 높은 약물 적재 용량, c) 자극 반응성 약물 방출, d)높은 치료 효율을 가진 종양 자기 표적화하기 위한 큰 규모의 자연물질 개질화 나노 입자 의 응용가능성을 입증하기 위한 매우 중요하고 견고한 플랫폼 기술을 조사하고 개발했음. 이 연구의 체계는 기존 연구 및 임상 응용 프로그램의 개선을 지원하는 새로운 통찰력을 의료 조직에게 제공 할 수 있음. 또한 이 실험 설계 및 분석 방법은 인간의 건강을 유지하기 위한 유망한 도구가 될 것임. NRF로부터의 가치 있고 재정적인 지원으로 이 프로젝트의 기대되는 결과는 특허를 획득하고 매우 영향력 있는 저널을 출판 될 것임.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

Abstract ▼

1. 연구개발과제의 개요
Cancer is defined as a term used to refer abnormal growth of cells in tissues and invading other parts of the body leading to mortality. More than 100 types of cancers are identified in humans and the probability of diagnosis is very less. Many of the cancer nanomedicine currently b

1. 연구개발과제의 개요
Cancer is defined as a term used to refer abnormal growth of cells in tissues and invading other parts of the body leading to mortality. More than 100 types of cancers are identified in humans and the probability of diagnosis is very less. Many of the cancer nanomedicine currently being utilized were small molecule chemotherapy have non-specific interactions with vital organs leading to toxicity and failure in therapy. To overcome this and considering the advantages of versatile platform of nanoparticles, liposomes, polymers and proteins, researchers are motivated to work in cancer nanomedicine research. However, most of the reported carriers possess several disadvantages including, weak encapsulation stability; leaky carrier system; affecting non-target organs; poor circulation time; captured by macrophages during circulation and lodged in reticulo endothelial system etc.
Hence, the present work has developed a “Biocompatible nanocarrier system” by bypassing the drawbacks of other carriers, even they were unable to completely prevent the tumor regrowth or relapse after treatment. Our research has to utilize the well established nanocarrier platforms especially such as mesoporous silica nanoparticles. MSNs have attracted considerable attention for biomedical applications since MSNs have numerous, well-defined pores that hold the drug molecule inside, and can be modified with several stimulus responsive gatekeepers to release the drug only in the presence of specific triggers. Drug delivery systems have received a considerable attention in the current decade to overcome the non-specific interactions between the drugs, cells and tissue. However, it is difficult and challenges to recreate the synthetic materials in a large scale for targeting, economically expensive and time taking process. Hence, the inspiration behind this pursuit lies in the fact that natural components have evolved very specific functions over time, hence we harvest the whole stem cells to efficiently target the cancer cells to eradicate the tumor, with immunosuppressive behavior. In addition to this, they have a good biocompatibility, long circulation. Only a seldom investigations has been done so far in stem cell mediated therapy, and among the stem cells, induced pluripotent (iPS) and mesenchymal stem cells (MSC’s) have brief history on cancer therapy. However, the iPS and MSCs are prone for transforming into tumor and it is generally considered not safe for therapy. Therefore, we envision in using the cancer cell membrane coated nanocarriers for the tumor targeted therapy. In addition to this, we report the utilization of photothermal and chemotherapy for tumor therapy.
The present work has developed a solid platform for targeted drug delivery system using a bioinspired cell based wrapping. This supports that they have a good biocompatibility, long time circulation and excelelnt tumor targeting capability.

(출처 : 본문 1. 연구개발과제의 개요 4p)

목차 Contents

• COVER ... 1연구결과 요약문 ... 2목차 ... 31. 연구개발과제의 개요 ... 42. 연구수행 내용 및 결과 ... 4 a. Improving the high drug loading and encapsulation stability on mesoporous silica nanoparticles in-vivo tumor therapeutics by installing non-covalent polymer gatekeepers system ... 4 b. Hyaluronic Acid Modified Polymeric Gatekeepers on Biodegradable Mesoporous Silica Nanoparticles for Targeted Cancer Therapy ... 7 C. Versatile drug release platform by NIR switches using non covalent polymer gatekeepers in Gold Nanorod Mesoporous Silica Nanoparticles ... 10 d. Noncovalent surface locking of mesoporous carbon nanoparticles with high loading capacity for dual photo and chemotherapy in cancer treatment ... 11 e. Cancer cell membrane coated polymer gatekeepers nanopartciles for high encapsulation stability and tumor targeted therapy ... 123. 연구개발결과의 중요성 ... 144. 참고문헌 ... 145. 연구성과 ... 15대표적 연구실적 ... 15End of Page ... 21