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다이너마이트 원료 활용해 혈관 확장…"약물전달 개선"

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나이트로글리세린 등 유기 질산염 유도체 기반 나노 입자 개발

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혈관 확장 유도형 나노입자 화학적 구조와 산화질소 기체에 따른 작용기전 모식도 [한국연구재단 제공=연합뉴스]



(대전=연합뉴스) 이재림 기자 = 한국연구재단은 박재형 성균관대 교수 연구팀이 혈관 확장 신호전달 기체를 발생할 수 있는 생체적합성 고분자 기반 나노 입자를 개발했다고 17일 밝혔다.

암이나 심장질환 같은 병은 혈행 장애 때문에 정맥 주사를 했을 때 10% 안팎의 약물 전달효율을 보인다.

이 때문에 히스타민이나 산화질소 등 혈관 확장 유도 물질이 함께 쓰이곤 한다.

연구팀은 특정 자극에 따라 선택적으로 산화질소를 방출하는 고분자 기반 나노 입자를 고안했다.

산화질소는 생체 내에서 세포막 투과를 통해 확산하면서 다양한 생물학적 기능을 한다.

특히 혈관을 확장해 항상성 유지에 관여하기도 한다.

그러나 1초 미만의 짧은 반감기 탓에 원하는 부위에서 최적화한 기능을 수행하는 데엔 한계가 있었다.

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연구진이 개발한 혈관 확장 유도형 나노입자를 암 동물모델에 정맥 주사한 결과 혈류량이 증가했다. 혈관 투과성이 증가함에 따라 월등히 많은 양의 고분자 형광체가 암 조직으로 유출되는 것도 관찰했다. [한국연구재단 제공=연합뉴스]



연구팀은 나이트로글리세린으로 대표되는 유기 질산염 유도체를 활용했다.

다이너마이트 제조에 사용되기도 한 나이트로글리세린은 100년 넘도록 협심증이나 심부전증 등 심장질환 치료용 혈관확장제로 쓰이고 있다.

이 유기 질산염을 생체적합성이 우수한 친수성 고분자에 도입해 나노 크기의 안정한 자가 조립체를 만들었다.

연구팀은 해당 나노 입자를 암 유발 동물모델에 정맥 주사로 투여했을 때 암 조직 혈관이 확장하고 혈관 투과성이 증진되는 것을 확인했다.

약물전달 효율이 높아지면서 우수한 항암 치료효능을 보이는 것도 증명했다.

박재형 교수는 "원하는 부위에 도달한 후 주변 혈관을 확장해 나노 입자 스스로 전달효율을 향상하도록 환경을 재구성하는 약물전달 시스템을 개발했다"며 "혈행 장애 개선과 약물 동시 전달이 가능한 원천 기술로, 다양한 질환에 응용될 것으로 기대한다"고 말했다.

연구는 과학기술정보통신부·한국연구재단 기초연구사업(선도연구센터·중견연구자) 지원으로 수행했다.

성과를 담은 논문은 11일 '나노 레터스'(Nano Letters)에 실렸다.

walden@yna.co.kr

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