한국표준과학연구원은 국내 대학병원과 공동으로 나노물질을 이용한 효과적인 질병 치료 시스템을 개발했다고 4일 밝혔다.
표준연 나노바이오측정그룹은 세브란스병원 이상국 부교수팀과의 공동연구를 통해 고가의 장비 없이도 뇌전증 환자에 투여하는 치료약물의 적정 농도를 모니터링할 수 있는 기술을 개발했다.
뇌전증 환자는 습관성 발작 억제를 위해 항경련제를 일상적으로 복용한다. 혈중 악물 농도를 일정 수준으로 유지하지 않으면 과다 복용으로 인한 부작용이 발생할 수 있어 체내 항경련제 농도를 정기적으로 추적 관리가 필요하다. 기존 전기분무 방식의 이온화 질량분석법은 시간이 오래 걸리고 고가의 장비와 숙련된 인력이 필요하다는 한계가 있다는 지적이 제기돼 왔다.
연구팀은 몰리브덴 디텔루라이드와 텅스텐 디텔루라이드를 혼합한 나노물질을 개발, 레이저로 이온화하는 방법으로 항경련제 약물의 검출 속도와 민감도를 높인 질량분석법을 개발했다.
항경련제를 복용한 뇌전증 환자 120명의 혈액 시료에 개발한 나노물질을 투여, 기존 질량분석법과 같은 수준인 99.9%의 신뢰성을 유지하면서도 소요 시간은 16분의 1로 단축하는 데 성공했다. 시료 데이터 수집부터 분석까지 수 분 내에 가능하며, 한 번에 분석할 수 있는 시료의 양도 10배 이상 많다.
나노바이오측정그룹은 또 서울대병원 김정훈 교수팀과 협업해 망막 질환의 치료 효과를 높이는 다공성(多孔性) 구조의 실리카 나노물질을 매개로 한 신규 약물 전달 시스템을 개발했다.
안구에 활성산소가 과다 생산되면 산화 스트레스에 의해 망막 세포가 손상돼 황반변성, 당뇨병성 망막병증, 미숙아 망막병증 등 망막 질환을 유발할 수 있다. 망막 질환 치료를 위해 산화 스트레스 방지 성분이 포함된 약물을 안구 내 유리체에 주사하게 되는데, 약물이 목표 지점에 도달하기 전 분해되면 치료 효과가 떨어진다.
나노물질 안에 치료 성분을 캡슐 형태로 저장해 주입, 보호함으로써 목표 부위까지 안전하게 전달할 수 있으며 산화 스트레스가 감지될 때만 성분을 방출하기 때문에 지속 시간도 길다.
이태걸 책임연구원은 "뇌전증 약물 모니터링 기술은 정확도는 높으면서도 소요 시간과 비용을 줄일 수 있어 환자의 질병 관리 부담을 완화할 것"이라고 기대했다.
이종균 기자
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