초록 ▼

연구개요
본 연구의 목적은 나노구조체의 표면플라즈몬공명(SPR)과 표면증강라만산란(SERS) 특성을 이용하여 효율적인 암 영상진단 및 광역학적 항암치료를 동시에 할 수 있는 표적지향성 리간드와 광증감제를 결합시킨 고분자-금속 나노구조체 시스템의 개발이다. 광역학적 암치료는 기존의 수술요법, 방사선 치료법, 항암제 투여 등의 방법과는 달리, 빛과 광증감제(photosensitizer)를 이용한 치료로서 암세포만 선택적으로 괴사시키는 장점이 있으며, 기존의 방법에 비하여 부작용이 적고, 환자의 고통감소, 저렴한 치료비용 등으로 차

연구개요
본 연구의 목적은 나노구조체의 표면플라즈몬공명(SPR)과 표면증강라만산란(SERS) 특성을 이용하여 효율적인 암 영상진단 및 광역학적 항암치료를 동시에 할 수 있는 표적지향성 리간드와 광증감제를 결합시킨 고분자-금속 나노구조체 시스템의 개발이다. 광역학적 암치료는 기존의 수술요법, 방사선 치료법, 항암제 투여 등의 방법과는 달리, 빛과 광증감제(photosensitizer)를 이용한 치료로서 암세포만 선택적으로 괴사시키는 장점이 있으며, 기존의 방법에 비하여 부작용이 적고, 환자의 고통감소, 저렴한 치료비용 등으로 차별성이 있다. 따라서 본 연구에서는 광증감제의 치료 효율을 높이고 치료 후 피부 등에 잔존하는 광증감제의 피부 광민감성 반응을 감소시키기 위하여 암세포 표적지향성과 암세포 선택적 방출거동 갖을 뿐 아니라 동시에 보다 SERS 기술 및 상향변환 나노입자(UCNP)을 이용하여 정밀한 종양영상을 얻을 수 있는 진단/치료 시스템의 개발에 초점을 맞추었다.

연구 목표대비 연구결과
본 연구에서는 먼저, 균일한 수십 나노크기의 골드 나노입자를 제조한 후, 천연고분자인 hyaluronic acid 유도체를 합성하여 자기조립형 고분자-골드 복합 나노체인을 제조하고자 한다. 이를 위해 소수성의 광증감제 및 Raman reporter를 골드 나노입자의 표면에 결합시켜 도입하고 또한 암세포로의 선택적인 targeting activity와 암세포 내로의 internalization이 가능하도록 암세포의 분화에 필수적인 물질을 결합시킨 ligand-conjugated hyaluronic acid 유도체 제조하였다. 또한 가시광선과는 달리 체내 흡수가 적어 생체조직 내 깊은 곳까지 도달가능한 근적외선을 흡수하여 가시광선 파장을 방출할 수 있는 상향변환 나노입자(upconverion nanoparticle)를 개발함으로써 고감도의 영상진단 및 광역학적 암치료가 가능한 새로운 synergy effect를 갖는 표적지향성 나노체인 및 UCNP 시스템을 제조하였다. 즉, 광증감제와 Raman reporter를 결합한 고분자-골드 복합 나노체인 및 UCNP로 이루어진 전달체가 고감도의 암 영상화 진단 기능뿐만 아니라 암세포 내로 효과적으로 internalization될 수 있도록 암세표 표적지향성 리간드를 결합한 진단/치료 시스템을 개발하고자 하였다.
1. 균일한 수십 나노크기의 골드 나노입자 제조 및 제조조건 확립
2. 암세포 targeting ligand가 결합된 천연고분자 HA 유도체의 합성조건 확립
3. 골드 나노입자의 구조제어를 통한 골드 나노체인의 제조조건 확립 및 SERS 기술을 이용한 고감도 영상진단의 가능성 검토
4. Hexagonal-phase NaYF4:Yb/Er 상향변환나노입자(UCNP)의 제조
5. 입자크기 및 크기 분포, 안정성, 세포독성 여부, 광증감제의 결합 효율 등의 특성분석
6. 리간드를 결합시킨 고분자-골드 복합 나노체인 시스템의 암세포로 targeting, 빛을 이용한 광증감제의 광역학적 치료효과 및 영상진단에 효과적으로 이용될 수 있는지 평가

연구개발결과의 중요성
현재 광역학적 암치료에 사용되고 있는 대부분의 광증감제들은 생체 내로 투여되었을 때 낮은 용해도 및 암조직으로의 선택적 전달에 한계가 있고 낮은 광반응성을 보이고 있어 적절한 전달시스템이 요구된다. 따라서 본 연구의 기술개발을 통하여 광증감제의 가용화를 증진시킬 뿐 아니라 보다 암세포 표적지향성 리간드의 도입으로 보다 효율적인 PDT가 가능할 것이다. 또한 본 연구과제에서는 광역학적 치료에만 초점을 맞추는 것이 아니라, 골드나노입자와 고분자 유도체를 골격으로 하여 길이를 조절할 수 있는 골드 나노체인를 제조하여 최근 주목받고 있는 SERS 영상화 기술 및 보다 더 생체조직 깊숙이 레이저 조사가 가능한 UCNP 기술을 도입하여 고감도 암 영상진단과 함께 치료를 병행할 수 있는 시스템을 개발하고자 한다. 초기 암 발견이 중요한 요소가 되는 암치료에 있어서 보다 효율적인 진단과 부작용이 많은 항암제가 아닌 빛을 이용한 광역학적 항암치료를 통해 환자중심의 치료를 가능하게 할 수 있을 것으로 기대된다.

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 가. 본 연구개발의 필요성 ... 4
• 나. 본 연구개발의 최종목표 ... 5
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 5
• 가. 연차별 연구개발 목표 및 연구내용 ... 5
• 나. 연차별 연구결과 ... 6
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 15
• 4. 참고문헌 ... 16
• 5. 연구성과 ... 18
• 끝페이지 ... 22