초록 ▼

연구개요
· 본 연구에서는 미세 농도의 생체 내 바이오활성가스(황화수소)를 검출할 수 있는 고성능 검출키트 및 정량분석 시스템을 개발하고, 천연물 및 합성물 기반의 황화수소 전달체에 대한 황화수소 방출특성을 규명하여 맞춤형 전달을 위한 기초 자료를 수집함으로써 바이오활성가스 정량화를 기반으로 생체 내에서 바이오 활성가스를 효율적으로 제어할 수 있는 맞춤 전달의 기반기술을 확립하였음.

연구 목표대비 연구결과
1. 황화수소 검출용 종이/마이크로플레이트 기반 다중동시분석용 어세이 개발
· 비색분석을 위한 코팅

연구개요
· 본 연구에서는 미세 농도의 생체 내 바이오활성가스(황화수소)를 검출할 수 있는 고성능 검출키트 및 정량분석 시스템을 개발하고, 천연물 및 합성물 기반의 황화수소 전달체에 대한 황화수소 방출특성을 규명하여 맞춤형 전달을 위한 기초 자료를 수집함으로써 바이오활성가스 정량화를 기반으로 생체 내에서 바이오 활성가스를 효율적으로 제어할 수 있는 맞춤 전달의 기반기술을 확립하였음.

연구 목표대비 연구결과
1. 황화수소 검출용 종이/마이크로플레이트 기반 다중동시분석용 어세이 개발
· 비색분석을 위한 코팅막 조성 최적화: PVP:Nafion=6:4, AgNO₃ 0.05 M
· 황화수소 감응 구간: 3.125~50 μM(종이)/6.25~200 μM(마이크로플레이트)
· 특이도: DTT, Cys, H-cys, Cysta, GSH 반응 없음
· 안정성: 빛, 공기 차단 조건 하에서 30일 이상 반응성 지속 가능
2. 살아있는 세포에서 발생하는 황화수소에 대한 정량분석
· 세포독성 평가로 기질 처리 농도 선정: Cys 5 mM, H-cys 1 mM
· LNCaP 세포에서 황화수소 방출량: 5.79 ± 2.76 μM (24h), 10.07 ± 2.28 μM (48h), 17.48 ± 3.80 μM (72h)
· 황화수소 합성효소 CBS, CSE 발현 결과 (western blot): LNCaP > PC-3
3. 황화수소 검출 어세이를 이용하여 황화수소 전달체의 가스 방출 특성 평가
· 황화수소 전달체의 가스 방출특성 파라미터 4 종 확립: C_max, t_1/2, Rmax, t_r-max
· 총 7 가지 황화수소 전달체에 대해 3가지 용액과 GSH 추가여부에 따른 황화수소 방출 특성 평가: 제조용액에 따라 황화수소 방출 특성이 다르며, GSH 추가에 따른 황화수소 방출량 변화는 DATS가 가장 컸음.
4. 암 세포에 대하여 4가지 황화수소 전달체(NaHS, Na₂S, DADS, DATS)의 효능 평가
· 각 전달체에 대해 125, 250, 500, 1000 μM 농도별로 각각 24, 48, 72시간 처리하였을 때 PC-3 생존능 비교 결과, DATS가 가장 좋은 항암 효능을 보였음.
5. 관련 성과물
· SCI 급 논문 4편, 국내 등록특허 1건, 국내 출원특허 1건, PCT 출원 1건
· 국제학술대회 8편, 국내학술대회 1편 발표

연구개발결과의 중요성
· 세포 내 혹은 생체 내에서 생성되는 바이오활성가스의 변화량을 직접적이고 간편하게 측정할 수 있는 고성능 센서를 개발하여, 바이오활성가스 조절 기능이상으로 인해 발생할 수 있는 특정 질병에 대해 바이오활성가스의 변화량을 정량화하고, 외인성으로 바이오활성가스를 효율적으로 조절함으로써 체내 항상성을 회복시켜 질병의 진행을 억제시키거나 치료효과를 극대화하고자 하였음.
· 바이오활성가스 정량분석을 바탕으로 효율적 치료를 위한 맞춤형 전달이 가능한 피드백 제어 기반의 스마트 치료시스템의 원천기반기술을 확보하였음.
· 센서를 이용한 정량화된 결과에 근거하여 정밀 맞춤형으로 전달되는 스마트 시스템은 혈관질환 뿐 아니라 모든 질병의 치료에 응용 가능한 유효성 있는 새로운 기반 및 근거를 제공할 것으로 기대됨.

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1연구결과 요약문 ... 2목차 ... 31. 연구개발과제의 개요 ... 42. 연구수행내용 및 연구결과 ... 4 가. 종이 기반 황화수소 검출어세이 개발 및 in vitro 성능 평가 ... 4 나. Live cancer cell에서 발생하는 황화수소에 대한 정량분석 ... 5 다. 황화수소 검출어세이를 이용하여 황화수소 전달체의 기본 방출 특성 평가 ... 6 라. 암 세포에 대한 황화수소 전달체에 의한 효능 평가 ... 73. 연구개발결과의 중요성 ... 84. 참고문헌 ... 95. 연구성과 ... 9끝페이지 ... 11