국내 연구진이 일산화질소(NO) 저장과 방출을 제어할 수 있는 `스마트 NO 전달 시스템`을 이용한 각막치료에 성공했다.
기초과학연구원(IBS·원장 김두철)은 복잡계 자기조립 연구단(단장 김기문) 김원종 그룹리더와 서울대 의대 김정훈 교수 연구팀이 스마트 NO 전달 시스템을 활용해 손상된 각막을 치료했다고 23일 밝혔다.
스마트 NO전달시스템은 빛에 대한 감응반응을 활용해 질병 부위에 일산화질소를 선택적으로 전달한다. 일산화질소는 혈관 팽창과 신경 전달, 면역반응 등에 관여하는 기체다. 상처치유와 항암치료 등 다양한 분야에 쓰인다.
그동안 인체 내에서 일산화질소 저장과 방출을 제어할 수 있는 전달 시스템을 개발하려 했으나, 쉽게 변질하는 일산화질소 특성 때문에 어려움을 겪어 왔다.
연구진은 다량의 일산화질소를 저장했다가 선택적으로 방출할 수 있는 나노입자 구조를 개발했다. 이를 이용해 빛과 pH(산도) 변화의 순차적인 자극을 통해 일산화질소 저장과 방출을 조절할 수 있는 시스템을 구현했다.
연구진은 실험동물 각막 상처 부위에 자체 개발한 일산화질소 전달 나노입자를 도포한 결과, 각막 상피 세포가 재생되는 효과를 확인했다.
김원종 그룹리더는 “지구상에 존재하는 가장 작은 치료용 물질인 일산화질소 가스를 제어하는데 있어 한계점을 극복한 연구”라며 “시술 직전에 간편한 빛 처리를 통해 일산화질소 방출을 유도할 수 있어 향후 박테리아 관련 질환, 혈관질환, 암 등 다양한 질병 치료에 중요한 기반을 제공할 수 있을 것”이라고 말했다.
연구 결과는 나노과학기술 분야 국제 학술지 `ACS나노` 온라인판 3월8일자에 게재됐다.
대전=박희범 과학기술 전문기자 hbpark@etnews.com
