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스위스 제네바 대학(University of Geneva), 스위스 국립경쟁력연구센터(National Centre of Competence in Research “Bio-inspired Materials”), 영국 스완지 의대(Swansea University Medical School)의 연구진은 인간 B 림프구(항체 생산에 관여하는 면역 세포)에 대한 나노입자의 영향을 최초로 발표했다. 지난 20년 동안 의학 분야에 나노입자를 사용하는 일이 꾸준히 증가하고 있다. 그러나 나노입자의 안전성 및 효과는 여전히 명확하게 알려지지 않고 있다. 많은 과학자들은 여전히 나노입자가 부작용을 줄이면서 치료 효능을 향상시킬 것으로 기대하고 있다. 개발된 방법으로 새로운 나노 의약품에 적용되는 다양한 나노입자의 생체 적합성을 조사할 수 있다. 항체를 생산하는 B 림프구는 인간 면역계에서 중요한 부분이고, 예방 백신 및 치료 백신 개발에 중요한 대상이다. 그래서 백신이 파괴되지 않으면서 신속하게 B 림프구에 도달해야 하는데, 나노입자를 사용했을 경우에 큰 효용을 보이고 있다. 나노입자는 백신 또는 약물을 다른 세포로부터 보호하면서 가장 효과적인 장소로 이것들을 전달할 수 있다. 이것은 효과적인 면역 반응을 유지하면서 적은 양으로 원하는 치료를 할 수 있게 한다. 나노입자가 모든 면역 세포에 무해하다면, 부작용을 줄이면서 효능을 증가시킬 수 있다. 금은 특수한 물리 화학적 특성을 가지고 있기 때문에 나노 의약 분야에서 훌륭한 후보 물질이다. 금은 높은 가단성과 쉽게 변하지 않는 특성을 가지고 있고 빛을 흡수해서 열을 방출한다. 그래서 금 나노입자는 종양을 표적화하는데 사용된다. 광원에 노출되면 나노입자는 열을 방출해서 암 세포를 파괴한다. 또한 나노입자의 표면에 약물을 부착해서 특정 위치로 전달할 수 있다. 이번 연구진은 금 나노입자의 코팅과 모양에 따른 특성을 확인하기 위해서 금 구체와 금 막대를 준비하고 폴리머 코팅 여부에 따른 효과를 확인했다. 또한 면역 반응의 활성화를 조사하기 위해서 인간 B 림프구를 24 시간 동안 입자에 노출시켰다. 시험된 나노입자 중에서 어떤 것도 부작용을 나타내지 않았지만, 면역 반응에 미치는 영향은 형태와 표면 그리고 폴리머 코팅의 존재 여부에 따라서 달랐다. 코팅되지 않은 구형 입자는 쉽게 응집되어 생의학 분야에 적합하지 않았다. 반면에 폴리머로 코팅된 금 구체는 안정적이며 B 림프구 기능을 손상시키지 않았다. B 세포는 백신 반응의 핵심일 뿐만 아니라 암 및 자가 면역 질환과 같은 다른 영역에서도 중요하다. 이번 연구진이 개발한 금 나노입자는 치료 약물을 B 림프구에 직접 전달하여 부작용을 줄이고 약물 복용량을 감소시킨다. 이 금 나노입자를 이용한 뇌종양 치료가 이미 진행되고 있다. 금 나노입자는 혈액-뇌 장벽을 넘을 만큼 충분히 작게 만들었고, 항암 약물을 암 세포에 직접 전달할 수 있었다. 이 연구가 암 치료에 새로운 길을 열어주기를 기대해본다. |
