KAIST 염지현 교수연구팀 “카이랄 나노 페인트로 항암 온열 치료 효과 4배 향상”mRNA 치료제 전달 효율 2배 증가…차세대 바이오 플랫폼 기대
  • 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.