KAIST 연구진이 의료용 나노 소재의 한계를 극복할 혁신적인 기술을 개발했다.
신소재공학과 염지현 교수 연구팀은 바이오 나노 소재의 표면에 카이랄성을 부여하는 ‘카이랄 나노 페인트’ 기술을 최초로 개발하고, 이를 활용해 항암 치료 및 mRNA 전달 효율을 획기적으로 향상시키는 데 성공했다고 19일 밝혔다.
연구 결과는 국제 학술지 ACS Nano와 ACS Applied Materials & Interfaces에 각각 게재됐다.
연구팀은 카이랄성을 지닌 나노 소재가 세포와 상호작용하는 방식에 주목했다. 이를 활용해 카이랄 자성 나노 입자를 합성하고, 종양 조직 내 주입 후 자기장을 이용해 열을 발생시키는 항암 온열 치료 기술을 개발했다.
실험 결과, D-카이랄성을 가진 자성 나노 입자가 L-카이랄성보다 암세포에 더 효과적으로 흡수돼 치료 효과가 4배 이상 증가한 것으로 나타났다.
연구팀은 카이랄 나노 페인트 기술을 mRNA 전달체인 지질나노입자(LNP)에도 적용했다. 기존 mRNA 치료제는 전달체의 불안정성으로 인해 효율이 제한적이었으나, D-카이랄성 페인트를 도입한 지질전달체를 사용한 결과 mRNA의 세포 내 발현이 2배 이상 증가하는 성과를 거뒀다.
염지현 교수는 “이번 연구를 통해 바이오 나노 소재의 성능을 극대화하고, 다양한 크기와 형태의 혁신적 나노 소재 합성 방법론을 제시했다”며 “향후 암, 코로나 등 다양한 질병의 예방과 치료를 위한 차세대 바이오 플랫폼 개발을 지속할 계획”이라고 말했다.
신소재공학과 염지현 교수 연구팀은 바이오 나노 소재의 표면에 카이랄성을 부여하는 ‘카이랄 나노 페인트’ 기술을 최초로 개발하고, 이를 활용해 항암 치료 및 mRNA 전달 효율을 획기적으로 향상시키는 데 성공했다고 19일 밝혔다.
연구 결과는 국제 학술지 ACS Nano와 ACS Applied Materials & Interfaces에 각각 게재됐다.
연구팀은 카이랄성을 지닌 나노 소재가 세포와 상호작용하는 방식에 주목했다. 이를 활용해 카이랄 자성 나노 입자를 합성하고, 종양 조직 내 주입 후 자기장을 이용해 열을 발생시키는 항암 온열 치료 기술을 개발했다.
실험 결과, D-카이랄성을 가진 자성 나노 입자가 L-카이랄성보다 암세포에 더 효과적으로 흡수돼 치료 효과가 4배 이상 증가한 것으로 나타났다.
연구팀은 카이랄 나노 페인트 기술을 mRNA 전달체인 지질나노입자(LNP)에도 적용했다. 기존 mRNA 치료제는 전달체의 불안정성으로 인해 효율이 제한적이었으나, D-카이랄성 페인트를 도입한 지질전달체를 사용한 결과 mRNA의 세포 내 발현이 2배 이상 증가하는 성과를 거뒀다.
염지현 교수는 “이번 연구를 통해 바이오 나노 소재의 성능을 극대화하고, 다양한 크기와 형태의 혁신적 나노 소재 합성 방법론을 제시했다”며 “향후 암, 코로나 등 다양한 질병의 예방과 치료를 위한 차세대 바이오 플랫폼 개발을 지속할 계획”이라고 말했다.