빛과 환원된 산화 그래핀을 이용해 약물 효과를 극대화할 수 있는 작용기전이 국내 연구진에 의해 밝혀졌다.
기초과학연구단(IBS) 복잡계 자기조립연구단(단장 김기문) 김원종 그룹리더(포스텍 교수)와 김현우 연구원은 환원된 산화 그래핀 기반의 나노구조체를 개발하고 근적외선 조사에 의한 약물 전달 극대화 작용기전을 밝혔다.
![김원종 교수](https://img.etnews.com/cms/uploadfiles/afieldfile/2013/07/18/455241_20130718140251_411_0001.jpg)
이번 성과는 질병 부위에서 특정적으로 약물을 방출시켜 약물의 효과를 기본 대비 40% 향상시킨 것으로 평가받고 있다.
연구팀은 물질이 세포 내에 유입되는 과정에서 형성되는 세포막 일종인 `엔도좀`이 근적외선 영향을 받으면 쉽게 파괴돼 약물성분이 효과적으로 방출되는 원리를 밝힌 셈이다. 이는 향후 효과적으로 약물을 전달할 수 있는 가능성을 제시했다는 점에서 의미가 있다.
약물이 질병부위에 효과적으로 전달되기 위해서는 외부자극을 통한 시·공간적 약물전달이 필요하다. 외부자극으로는 빛과 온도, 자기장, 초음파 등이 활용되고 있다.
이들 중 빛은 원하는 시간과 부위에 특이적으로 자극을 줄 수 있어 주목을 받아왔다. 특히 근적외선 빛은 피부 및 조직 투과력이 우수해 응용 가능성이 높다.
연구진은 환원된 산화 그래핀 기반 나노구조체가 기존 나노 입자 기반 약물전달체보다 많은 약물을 쉽게 담을 수 있다는 것을 알아냈다. 또 근적외선에 의해 광열효과를 나타낼 수 있다는 점에 착안, 광열자극에 의한 약물전달 조절이 가능한 약물전달체를 개발한 것이다.
이번 연구는 광열치료를 이용한 여러 난치성 질병치료의 기초가 되는 것은 물론이고 향후 의약학, 보건의료, 암치료 등에 다양하게 응용할 수 있을 것으로 기대된다.
김원종 교수는 “앞으로 원하는 시간과 부위에 원하는 양의 약물을 전달할 수 있는 스마트한 약물전달시스템으로 적용이 가능하다”고 설명했다.
한편, 이번 연구결과는 미국화학회 나노분야 권위저널인 `ACS Nano`지 온라인에 게재됐다.
포항=정재훈기자 jhoon@etnews.com