국내 연구진이 세포 속에서 빛을 내는 산화철 나노 입자를 개발했다. '광열치료'에 활용될 수 있어 수술 없는 암 치료 가능성을 높일 것으로 기대된다.
김영근 고려대 교수팀은 세포 속에서도 형광이 나와 광열치료 위치를 실시간 확인할 수 있는 산화철 광열제 기술을 개발했다고 15일 밝혔다.
연구팀이 개발한 산화철 광열제는 광열 치료에 쓰일 수 있다. 광열치료는 암 부위에 나노 입자를 전달한 후 근적외선 레이저를 쪼여 발생하는 열로 암 세포를 죽이는 치료법이다. 수술 등 기존 암 치료법과 달리 부작용이 적다.
이때 빛에 반응해 열을 발생시키는 물질(광열제)이 필요하다. 그 동안은 금 나노입자가 주로 연구됐다. 가시광, 근적외선에도 쉽게 열을 내기 때문이다. 낮은 조도에서는 효과가 적고, 온도가 높아질수록 안정성도 떨어졌다.
산화철 나노입자가 새로운 광열제로 주목받는다. 연구팀은 근적외선 레이저로 산화철 나노입자의 광열 효과를 유도하는 데 성공했다. 열이 발생하자 입자 주변에 빛을 내는 새로운 고분자 구조도 형성됐다.
입자를 세포에 흡수시켜 광열 효과를 유도해도 형광이 나타났다. 세포 내 유기 물질이 고분자 역할을 했다. 레이저 세기, 나노입자 농도·크기를 달리 하면 형광 세기도 조절할 수 있다. 나노입자가 크고 농도가 높을수록 형광이 강했다.
김영근 교수는 “산화철 나노입자를 광열치료에 응용할 때 치료가 일어나는 위치를 실시간으로 볼 수 있다”면서 “비수술 방식의 새로운 분야를 개척하기 위한 광열치료 기술 가능성을 제시했다”고 설명했다.
연구 결과는 국제학술지 '스몰'에 실렸다. 과학기술정보통신부, 한국연구재단 나노·소재원천기술개발사업 지원으로 수행됐다.
송준영기자 songjy@etnews.com