암 전이 여부·세포치료제 작용 분석하는 나노입자 개발 김민수 기자             입력 : 2016.07.04 12:00       국내 연구진이 암세포의 전이 여부를 판단하고 세포 치료제가 생체 내에서 어떤 작용을 하는지 추적 관찰할 수 있는 고감도 생체 추적 영상 기술을 개발했다.한국기초과학지원연구원 바이오융합분석본부 생체영상연구팀의 홍관수·박혜선 박사 연구팀과 한국화학연구원 의약바이오연구본부 서영덕·남상환 박사 연구팀은 생체 적합성과 안정성이 높고 근적외선으로 이미지를 얻을 수 있는 ‘업컨버전 나노입자’를 개발하고 생체 내에서 나노 입자의 이동경로를 추적할 수 있는 기술을 개발했다고 4일 밝혔다. 이번 연구결과는 국제 학술지 ‘사이언티픽 리포츠(Scientific Reports)’에 게재됐다.업커버전 나노입자는 인체를 투과하는 데 유리한 근적외선을 흡수하고 다시 방출하는 나노입자다. 이 나노입자를 생체에 주입한 뒤 근적외선을 외부에서 쏘면 나노입자가 다시 적외선을 방출하기 때문에 나노입자의 움직임을 외부에서 장시간 동안 정밀하게 관찰할 수 있다. ▲ 이온의 종류에 따라 발광하는 빛의 파장을 조절할 수 있는 나노입자./기초과학지원연구원 제공 이 나노입자를 활용하면 암 전이 여부를 판단하는 중요한 요소인 감시림프절을 정확하게 관찰할 수 있다. 감시림프절은 암 세포가 림프관을 통해 림프절에 전이될 때 가장 먼저 거쳐가는 림프절이다. 감시림프절의 전이 여부가 림프절 내의 암세포 전이를 알 수 있는 주요 지표다.연구진은 실험 쥐의 발바닥에 나노입자를 주입한 뒤 화학연구원이 개발한 업컨버전 전용 근적외선 생체영상 장비를 활용해 30일 동안 관찰했다. 그 결과 나노입자가 생체 내부의 림프관을 통해 감시림프절로 이동하고 체외로 배출되는 전 과정을 확인했다. ▲ 업커버전 나노입자의 전자현미경 사진(A), 나노입자의 발광 이미지(B), 실험 쥐에 주사된 나노입자의 이미지(C, D), 장시간 추적한 나노입자의 영상 이미지(D)./기초과학지원연구원 제공암 전이 여부 판단 및 세포 치료제의 기전 연구가 활발히 이뤄지고 있는 상황에서 나노입자는 그동안 생체 안정성 및 적합성에 대한 우려가 있었다. 연구진이 이번에 개발한 나노입자는 생체 안정성과 적합성이 좋아 암 진단 및 치료를 위한 후속 연구가 더욱 활발해질 것으로 기대된다.연구를 이끈 홍관수 박사는 “암 전이 진단이나 줄기세포 또는 면역세포를 이용한 세포 치료제가 체내에서 어떤 작용을 하는지 모니터링하려면 장시간 추적 영상이 필요하다”며 “이번에 개발한 고감도의 업컨버전 나노입자가 유용하게 활용될 것으로 기대한다”고 밝혔다.