중국 심천 대학(Shenzhen University)과 스웨덴 카롤린스킨 연구소(Karolinska Institutet)의 연구진은 표적 암 치료를 위한 새로운 시스템을 개발했다. 새로운 생분해성 약물 전달 시스템은 약물을 함유한 흑린(black phosphorous) 하이드로겔 나노분자를 외부 광원으로 분해한다. 구조가 약화됨에 따라서 약물이 종양 부위에서 방출된다.

종양에 약물을 주입하는 방법은 종양을 직접 치료하기 때문에 매력적인 암 치료법이다. 그러나 화학 요법과 같은 이런 치료법은 침습적이고 종종 고통스럽다. 몸에 삽입되어 약물을 방출하는 중합체 기반의 분해성 약물 전달 시스템은 종종 통제가 불가능하고 암 세포의 내성을 증가시키는 위험을 초래할 수 있다.

이번 연구진은 흑린을 사용하는 새로운 방법을 개발했다. 이 물질은 높은 광열 변환 효율을 가지고 있고 우수한 생체 적합성 및 생분해성을 가지며 제조가 용이하다. 이 시스템은 흑린 나노시트와 하이드로겔로 구성되고, 근적외선 광원에 노출될 때 약물을 방출한다.

연화(softening) 과정은 가역적이고, 효과적인 곳에 약물을 배출할 수 있도록 조절될 수 있다. 치료가 끝나면 강화된 레이저로 하이드로겔을 완전히 녹여 소변으로 배출시킬 수 있다. 새로운 물질에는 암 치료제인 독소루비신이 탑재되었다. 근적외선 광원에 노출시킬 때 독소루비신의 농도가 급격히 증가하는 것을 확인할 수 있었다.

생쥐 연구를 통해서, 새로운 시스템을 적용할 때 종양의 크기가 현저히 작아지고 생체 내에서 우수한 종양 절제 효과를 가짐을 알 수 있었다.

이 시스템은 불쾌한 부작용을 최소화하며 다양한 종양에 적절한 약물을 탑재할 수 있는 장점을 가지고 있다. 그래서 암으로 고통을 받고 있는 수백 만 명의 환자를 도울 수 있을 것이다. 이 연구결과는 저널 Proceedings of the National Association of Science에 “Novel concept of the smart NIR-light–controlled drug release of black phosphorus nanostructure for cancer therapy” 라는 제목으로 게재되었다.