초록 ▼

□ 연구개요
본 연구의 목표는 암 질병의 조기 진단을 위한 표적 지향적인 실리콘 나노입자 기반의 자기공명영상 조영제를 개발하는데 있음. 생체친화적이고 생분해성 특성을 가지는 다양한 크기의 실리콘 나노입자를 합성하고, 나노입자의 표면 기능화에 따른암세포와의 선택적인 결합을 통해 암 조기 진단 효율을 높이고자 함. 나아가 동적핵 분극 기술을 기반으로 자기공명 신호의 크기를 극대화시켜 다양한 동물 종양모델에 적용 가능한 고해상도 및 고분해능 자기공명영상 시스템을 개발하고자 함.

□ 연구 목표대비 연구결과
1) 실리

□ 연구개요
본 연구의 목표는 암 질병의 조기 진단을 위한 표적 지향적인 실리콘 나노입자 기반의 자기공명영상 조영제를 개발하는데 있음. 생체친화적이고 생분해성 특성을 가지는 다양한 크기의 실리콘 나노입자를 합성하고, 나노입자의 표면 기능화에 따른암세포와의 선택적인 결합을 통해 암 조기 진단 효율을 높이고자 함. 나아가 동적핵 분극 기술을 기반으로 자기공명 신호의 크기를 극대화시켜 다양한 동물 종양모델에 적용 가능한 고해상도 및 고분해능 자기공명영상 시스템을 개발하고자 함.

□ 연구 목표대비 연구결과
1) 실리콘 나노입자 기반의 자기공명영상 조영제 개발
◆ 본 연구팀은 실리콘 전구체와 환원제를 혼합하여 나노입자를 합성하는 용액 환원과 stober method 기술 기반의 마그네슘 열 환원법을 통해 5nm~ 500nm의 다양한 사이즈 분포를 갖는 실리콘 입자를 합성하였음.
◆ 또한 합성된 실리콘 나노입자에 표 적지향성을 부여하기 위해 APTES를 사용해 표면기능화 실험을 진행하였음.
2) 동위원소로 치환된 실리콘 나노입자 합성 및 신호 증폭 확인
◆ commercial한 ²⁹Si-TEOS 전구체의 비율을 조절하여 4.67%, 10%, 15%, 20%의²⁹Si 동위원소 치환된 실리카 나노입자를 합성하였다. 이후에 DNP-NMR 실험을 통해 동위원소 치환 비율에 따른 신호 증폭 여부를 확인할 수 있었음.
3) 대장암 targeted 실리콘 나노입자를 활용한 세포 및 종양 동물 모델 실험
■ 합성된 실리콘 나노입자가 임상에서 활용 가능한지를 확인하기 위해 세포 실험 및 종양 동물 모델 실험을 수행하였음. 그 결과, 항체가 부착된 실리콘 나노입자가 암세포와 성공적으로 결합함을 관찰할 수 있었으며 초분극 기술로 인해 긴 시간 MRI 신호가 유지됨을 확인할 수 있었음.

□ 연구개발결과의중요성
◆ 비방사성, 무독성 차세대 암 조기진단 분자영상법 원천기술을 확보하고, 국내 연구진에 의한 분자 영상기술의 상용화가 기대됨
◆ 실리콘 나노입자의 표면을 다양한 리간드, 펩타이드, 및 항체 등으로 기능화시킴으로써 다양한 질병진단에 활용될 수 있는 환자 맞춤형 조영제 개발이 기대됨
◆ 동적 핵 분극 기술을 기반으로 기존의 MRI 진단법이 가지고 있는 낮은 감도의 문제점을 해결할 수 있고, 궁극적으로는 암 조기 진단 효율을 높일 수 있음
◆ 실리콘 나노입자를 약물 전달체로 활용함으로서 질병의 진단과 치료를 동시에 진행할 수 있음
◆ 국내 의료 기술에 대한 이미지 상승효과가 기대되고, 새로운 합성/기능화 기술개발을 통한 조영제 분야 내수시장 확대와 기술 수출 효과를 기대할 수 있음

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 3
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 3
• 1) 실리콘 나노입자 기반의 자기공명영상 조영제 개발 ... 3
• 2) 동위원소로 치환된 실리콘 나노입자 합성 및 신호 증폭 확인 ... 8
• 3) 대장암 targeted 실리콘 나노입자를 활용한 세포 및 종양 동물 모델 실험 ... 11
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 14
• 1) 연구개발결과의 중요성 ... 14
• 2) 기대효과 ... 15
• 4. 참고문헌 ... 16
• 5. 연구성과 ... 17
• 끝페이지 ... 21