창원대, 전립선 암세포만 작용 ‘나노입자시스템’ 개발 성공

세계최초…화학과 BK21 나노바이오 연구팀 이용일 교수

영국의 세계적 과학전문지 ‘사이언티픽리포트’에 게재

전립선암 세포에만 선택적으로 표지할 수 있는 새로운 나노입자시스템을 세계 최초로 개발한 창원대 이용일(왼쪽)교수와 창원대 박사과정 학생 미르코밀 샤리포브(프랑스)씨. 창원대 제공

국립 창원대(총장 최해범)는 화학과 BK21 나노바이오연구팀(팀장 이용일 교수)이 전립선암 세포에만 선택적으로 작용하는 새로운 나노입자시스템을 세계 최초로 개발하는 데 성공했다고 24일 밝혔다.

이용일 교수 연구팀은 용액상에서 단일스텝 열수법으로 고순도의 업컨버젼나노입자를 합성했으며, 이를 인산계면활성제로 도포해 다양한 세포실험을 수행했다.

이를 통해 여러 가지 정상 세포 및 암세포 중에서 전립선 암세포에만 선택적으로 작용하는 메카니즘을 밝혀냈다.

특히 개발된 나노입자는 적외선에 의해 녹색 발광을 나타내는 입자로 생체 피부 깊숙이 침투할 수 있어 외부에서 직접 암을 진단하고 암의 정확한 위치를 파악할 수 있다. 수술 시에도 암세포만 녹색으로 나타나 정확한 식별이 가능한 시스템이다.

이 연구는 현재 창원대 박사과정에 재학 중인 미르코밀 샤리포브 학생에 의해 주된 연구가 수행됐다.

샤리포브 학생은 프랑스 파리대학에서 생명과학과정을 졸업했으며, 현재 6편의 우수한 논문을 국제 저명학술지에 게재했다.

이용일 교수팀의 연구성과. 업컨버젼나노입자의 캡슐에 싸는 방법(그림 a)과 포스포리파제효소에 의해 인산 계면활성제의 분해에 의한 나노입자의 방출 메카니즘(그림 b). 창원대 제공

창원대 화학과 이용일 교수는 "이번에 개발된 나노입자체는 전립선암에서 나타나는 효소인 포스포리파제(sPLA-2)에 특이하게 반응하는 새로운 인산 미셀을 이용하는 시스템으로, 전립선암세포만 선택적으로 표지하고 치료할 수 있는 새로운 아이디어에서 출발한 원천기술로서 전립선암 치료에 획기적인 전기를 마련할 것"이라고 설명했다.

이어 "이번 연구결과는 기존의 암 진단 및 치료 시스템을 근본적으로 개선한 연구 결과로 평가받고 있으며, 수술 시에도 녹색으로 발광하는 암 부위를 정확히 제거할 수 있어 그 파급효과가 상당할 것으로 예상한다"고 덧붙였다.

이 같은 연구결과는 영국의 세계적 과학전문지 네이처가 발간하는 사이언티픽리포트(http://www.nature.com/srep)지난 23일자 온라인판에 게재됐으며, 현재 특허출원 중이다.

한편 이 교수팀의 이번 연구는 한국연구재단 기초연구사업 및 BK21플러스 사업의 지원으로 수행됐다. 이동렬 기자dylee@hankookilbo.com