KBSI, 새로운 광열 암 치료모델 개발..3차원 바이오프린팅 등 활용

나노입자 이용한 광열 암 치료법 임상적용 성큼

KBSI 연구진. 왼쪽부터 연구장비개발부 남기환 선임연구원(제1저자/공동교신저자), 배지용 선임연구원(공동교신저자), 장기수 책임연구원(공동교신저자) (KBSI 제공) ©뉴스1

(대전=뉴스1) 심영석 기자 = 국내 연구진이 나노입자를 이용한 광열 암 치료로 표적한 암조직만 완전하게 사멸하는 광열 암 치료모델을 개발했다.

수술이나 항암제 없이 유방암과 피부암 치료가 가능할 것으로 보인다.

14일 한국기초과학지원연구원(KBSI) 연구장비개발부 남기환·배지용·장기수 박사 연구팀에 따르면 광열 암 치료의 가장 중요한 관건은 정상조직의 손상 없이 암 조직만을 선택적으로 사멸하고, 치료 후 암의 재발이나 다른 조직으로의 암세포 전이가 없도록 완전히 사멸시켜야 한다는 것이다.

표적한 암 조직만을 완전히 사멸할 수 있는 최적의 치료조건을 찾기 위해서는 Δ레이저의 출력 및 조사시간 Δ레이저가 전파되는 주변 생체조직의 성질 및 구성상태 등 다양한 가변적 요인들을 종합적으로 고려해야 한다.

다중 층으로 구성된 유방조직에서의 금나노입자를 이용한 광열 유방암 치료 모식도(KBSI 제공) ©뉴스1

연구팀은 생체와 유사한 환경에서 다양한 실험을 할 수 있도록 3차원 바이오프린팅 기술을 도입, 살아있는 사람의 유방암세포를 생체재료로 활용해 인공 생체조직체를 제작했다.

또, 다양한 생체조직체의 광학적, 열적, 생물리적 특성을 고려하는 전산 생물리 해석기술을 융합해 인간의 복잡한 생체환경을 정확히 모사했다.

이어 광열온도에 직접적 영향을 주는 다양한 변수들을 모두 대입해 생체조직 안에서 광열온도의 열 전달과정과 정상조직이나 암조직의 열 손상정도를 정량적으로 실시간 분석했다.

그 결과, 최종적으로 임상에서도 사용이 가능한 최적의 광열 암 치료 조건을 찾아낼 수 있는 암 치료모델을 개발했다.

원자력연 등과 공동으로 진행한 이번 연구결과는 바로 임상적용이 가능한 것은 물론 다양한 암에 대한 광열치료 모델 개발에 응용할 수 있다는 점에서 의미가 큰 것으로 평가된다.

한편, 이번 연구성과는 재료과학 및 의료공학분야 저명 학술지인 ‘Advanced Healthcare Materials’에 최근 게재됐다.

km5030@news1.kr