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A*STAR과 리버풀 대학(University of Liverpool)의 연구진은 암에 고용량의 약물을 전달할 수 있는 나노크기의 교차 결합 폴리머를 개발했다. 이번 연구진은 항암제와 같이 혈관 속에 들어가기 어려운 약물들을 도울 수 있는 새로운 폴리머 비계를 개발했다. 이것은 생체 친화적이고 매우 안정적인 나노입자들을 형성한다. 암 세포를 표적하는 많은 약물들은 발수 탄화수소 분자들로 만들어진다. 따라서 이것은 추가적인 가공이 필요하거나 생물학적 수성 환경 속에 주입하기 위해서 고용량을 주입할 필요가 있다. 또 다른 안전한 대안으로 기계적 연마 등과 같이 약물을 나노크기로 만드는 것인데, 이때 나노크기 약물은 더 큰 침전물로 응집되는 경향을 가진다. 이번 연구진은 수용성인 폴리에틸렌글리콜과 아크릴아미드(acrylamide)를 사용함으로써 이런 응집 문제를 줄일 수 있는 방법을 개발했다. 이번 연구진은 구체 형태로 폴리에틸렌글리콜과 아크릴아미드를 합성했고 이것을 짧은 탄소 가교 분자들로 강화했다. 그 후에 이부프로펜(ibuprofen)과 같은 약물과 이 구체를 혼합시켰다. 다음 단계는 나노입자를 분쇄하기 위해서 에멀션을 동결 건조하는 것이지만, 해결해야 할 까다로운 공정 문제가 존재했다. 샘플이 완전히 동결되기 전에 상 분리가 발생하면, 나노크기가 되지 않거나 응집을 대항할 수 있는 안정화된 약물 결정이 형성되지 않는다. 이번 연구진은 유화(emulsification)를 이용함으로써 동결 건조 동안에 상 분리를 예방했다. 응고된 에멀션의 동적 광 산란(Dynamic light scattering)과 주사 전자 현미경 분석으로 약물과 폴리머 구체가 다공성 비계와 같은 구조로 결합되었다는 것을 확인하였다. 약물 나노구조 속에 동결 건조된 에멀션을 기계적으로 분쇄한 후에, 이번 연구진은 열린 구조가 그들을 물속에서 용해되게 한다는 발견했다. 약물은 폴리에틸렌글리콜-아크릴아미드 구체를 사용해서 나노입자로 100% 변환될 수 있었다. 나노입자의 중심에 약물을 보관하고 암에 도착할 때 이런 약물들을 방출하는 연구는 많이 수행되었지만, 이번 연구와 같이 약물과 폴리머 구체를 혼합시켜서 나노입자로 만든 후에 이것을 암 세포에 주입하는 방식은 새롭다. 이 연구는 기존의 나노입자 약물 전달 시스템의 진보된 형태로 다른 연구에 많은 도움을 줄 수 있을 것이다. 이 연구결과는 Journal of Controlled Release에 ldquo;Drug nanoparticles by emulsion-freeze-drying via the employment of branched block copolymer nanoparticles rdquo; 라는 제목으로 게재되었다. 첨부 그림. 낮은 수용성을 가진 고용량의 약물을 전달할 수 있는 나노크기의 교차 결합 폴리머 비계. |
