지르코늄-89 나노물질이 종양까지 도달하는 모습을 설명한 이미지[한국원자력연구원 제공. 재판매 및 DB 금지]

수㎚(나노미터·10억분의 1ｍ) 크기 나노의약품은 표적 부위에 약물을 효율적으로 전달할 수 있어 차세대 질병 진단·치료제로 주목받고 있지만, 인체의 면역 작용 때문에 종양까지 닿지 못하고 간에 쌓이는 등 한계가 있다.

박정훈 박사 연구팀은 의료용 방사성 동위원소인 지르코늄-89의 표면을 개질해 간에 축적되지 않고 암세포까지 도달할 수 있는 의료용 철 나노입자를 개발했다.

 

반감기가 3.3일로 다른 동위원소보다 긴 지르코늄-89는 양전자방출 단층촬영(PET) 검사 등 영상 진단과정에서 체내에 오래 머물 수 있어 암 진단, 나노물질의 체내 거동 확인 등에 효과적이다.

연구팀은 100∼200㎚ 크기 철 나노입자에 지르코늄-89를 결합한 뒤 고분자로 코팅해, 표면 전하를 중성으로 만들었다.

음전하나 양전하를 띠는 기존 지르코늄-89는 혈청 단백질과 엉겨 뭉치면서 커지는 바람에 면역세포인 '대식세포'에 잡혀 간에 쌓이게 된다.

이번에 개발한 나노입자는 표면 개질을 거쳐 중성에 가깝게 바꿈으로써 입자끼리 뭉치지 않고 무사히 암세포까지 도달할 수 있다.

연구팀은 나노물질이 간에 오래 머물지 않고 그대로 통과하는 것을 영상으로 확인했다.

 

이번 연구 결과는 국제 학술지 '재료화학저널 B'(Journal of Materials Chemistry B) 이달 초 온라인판에 실렸다.