[과학]원자력연, '방사성 동위원소' 이용한 암 사멸 나노물질 개발

원자력연 연구진이 방사성동위원소 지르코늄-89(Zr-89)에서 발생하는 체렌코프 효과를 이용해 암을 사멸시키는 나노물질을 연구하고 있다. 사진 왼쪽부터 최평석 선임연구원, 박정훈 책임연구원.

한국원자력연구원(원장 주한규)이 방사성동위원소의 특수한 효과를 이용, 암을 사멸시키는 나노물질을 개발했다.

원자력연은 산하 첨단방사선연구소 소속 박정훈 박사팀이 진단용 방사성동위원소 지르코늄-89(Zr-89)에서 발생하는 '체렌코프' 효과를 이용해 이 같은 성과를 냈다고 18일 밝혔다.

체렌코프 효과는 전기적 성질을 가진 입자가 물속에서 빛보다 빠르게 운동할 때 빛이나 X선을 방출하는 효과다.

연구팀은 이 효과로 나노물질이 암 세포를 죽이는 활성산소를 만들어 내게 했다. 약 100나노미터(㎚) 크기 만든 산화티타늄 나노입자 안에 Zr-89를 넣었다. 표면을 생체단백질인 트랜스페린으로 코팅하고, 코팅 외부에 산화망간을 첨가했다.

지르코늄-89가 도입된 티타늄-망간 나노물질 구조

Zr-89의 체렌코프 효과로 발생한 자외선은 산화티타늄에서 활성산소가 나오게 한다. 산화망간도 암세포 주변 약산성 조건, 체렌코프 효과 영향으로 분해돼 활성산소를 방출한다.

나노입자를 둘러싼 트랜스페린은 나노물질이 서로 붙지 않게 막아 100㎚ 크기를 유지하고, 나노물질과 암세포가 잘 부착돼 활성산소가 암세포에 효과적으로 전달되게 한다.

연구진은 대장암, 폐암, 간암 등 다양한 세포주를 이용해 전임상시험을 추진할 계획이다.

이번 성과는 세계적인 권위지인 미국 화학회 'ACS 어플라이드 머터리얼즈 앤드 인터페이스(JCR 소재 분야 상위 7%)' 표지 논문으로 선정돼 18일에 게재됐다.

김영준기자 kyj85@etnews.com