약물전달·질병치료 등 차세대 의료소재 활용 전망
암 등 주요 질병을 치료하기 위해 약물을 전달하거나 질병 영상화를 위한 조영제 등에 사용될 수 있는 차세대 의료소재인 무(無)독성 '나노인공세포'를 효율적으로 생산하는 공정이 국내 연구진에 의해 개발됐다.
'나노인공세포'는 내부에 핵과 외부에 세포막이 존재하는 인간 세포(동물세포)와 유사하게 내부에 금속 나노입자가 존재하고 이를 세포막의 구성성분인 인지질 막이 둘러싸고 있는 물질을 말한다.
21일 미래창조과학부(이하 미래부)에 따르면 서강대 강태욱 교수 연구팀(화공생명공학과)은 내부에는 금속 나노입자, 외부에는 '리포좀(liposome)'으로 이뤄진 독이 없는 나노인공세포를 개발했다.
'리포좀' 내부에서만 자동적으로 나노입자가 생성하도록 해 별도의 분리정제 공정이 필요하지 않다. 기존 방법 대비 순도는 약 100배 높아져 의료소재의 비용을 획기적으로 낮출 수 있게 됐다.
'리포좀'은 외부가 인지질 막으로 이뤄져 있고 내부가 텅빈 구형 형태의 물질로 크기는 수십 나노미터에서 수 마이크로 미터로 다양하며, 약물전달체로 많이 사용되는 물질이다.
개발된 나노인공세포는 기존 무기 나노소재의 생체독성을 해결하고, 별도의 분리정제과정 없이 순도를 높일 수 있다. 이는 의료소재의 비용을 획기적으로 낮출 수 있으며, 질병진단 및 치료에 폭넓게 활용될 것으로 전망된다. 기존 리포좀 기반 약물전달방법에 활용돼 약물전달의 효율 및 활용도를 높일 수 있다는 게 연구팀의 설명이다.
강태욱 교수는 "이번 연구성과는 기존의 무기 나노입자를 차세대 바이오의료소재로 활용하기 위해 가장 큰 걸림돌인 생체독성의 문제를 해결하고, 의료소재의 비용을 높일 수 있는 별도의 분리정제과정 없이 순도를 높일 수 있는 기술을 개발한 것"이라며 "나노인공세포는 향후 암과 같은 질병의 조기 진단 및 보다 정확한 치료에 폭넓게 활용될 것으로 전망된다"고 밝혔다.
한편 이번 연구는 미래부 기초연구사업(개인연구) 지원 등으로 진행됐으며, 연구결과는 국제적 학술지 사이언스(Science) 자매지인 사이언스 어드밴스(Science Advances) 16일자에 실렸다.