화학공학소재연구정보센터
  • 안전한 약물전달 도구로 사용되는 산화철 나노입자등록일 : 2015/05/21
  • 산화철 나노입자는 바이오메디칼 분야에서 점점 더 수요가 큰 폭으로 증가하고 있다. 의학 분야에서 진단, 처방 및 감지를 위해 많은 연구가 진행되고 있다. 이는 이러한 산화철 나노입자의 크기 및 자성 특성에 기인한 것이다. 이러한 산화철 나노입자의 물리화학적 특성을 조절하고 그 크기를 조절하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이와 더불어 이러한 입자의 독성 문제를 해결하기 위한 연구가 병행되고 있다. 그러나 아직 나노입자의 안전 문제는 여전히 큰 문제로 남아있다. 특별히 이러한 나노입자를 경구용으로 사용하였을 때에는 그 문제가 더 해진다. 특별히 이러한 나노입자의 안전문제에 염려로 많은 임상실험이 진행되고 있으며 독성문제를 해결하기 위한 여러 방법들이 지금까지 제시되고 있다. 이번에 연구진은 저널 Nanotechnology를 통해서 소개된 자료를 통해서 병아리를 가지고 산화철 나노입자(γ-Fe2O3)의 도즈량을 낮추는 실험을 통해서 만성 경구 노출에 대한 영향을 평가하였다.

    자성 나노입자에 주입할 약물을 첨가하여 자기장을 이용하여 목표지에 전달하는 방식으로 실험은 진행되었다. 원하는 조직이나 세포 등에 자성 나노입자를 정확하게 전달하는 것은 그 자체로도 의미있는 결과라고 연구진은 설명하고 있다. 연구진은 이번에 자성 나노입자의 열병을 치료하는 약물을 주입하고 이를 방출하는 시스템을 설계했다. 성공적인 실험을 위해서는 이러한 나노입자의 독성문제를 해결하여 그 부작용을 제거하는 것이 매우 중요하다.

    이번 다학제간 연구진은 자성 나노입자에 만성적으로 노출된 병아리의 영향을 평가하였다. 나노입자가 몸 속에 흡수 및 축적되는 과정에서 독성의 문제가 병아리의 성장에 어떤 영향을 미치는가를 평가하였다. 연구진은 14일간 나노입자 약물을 먹이와 함께 병아리에게 먹였다.

    때어난 지 21일이 되는 병아리는 이러한 약물 실험을 진행하기 여러 면에서 매우 적합하였다. 연구진은 병아리가 이러한 나노입자 약물을 먹는 동안에 다른 부작용이 나타나지 않는다는 것을 확인했다. 이러한 부작용은 병아리의 성장 및 행동 성향에도 영향을 미치지 못하는 것으로 확인되었다. 더욱이 나노입자의 축적 및 저장이 주로 병아리의 머리 부분에 저장되는 것을 확인되었다.

    간이나 쓸개 같은 장기에 축적되는 나노입자로부터 나온 철 성분이 병아리의 소화기기관을 통해서 생체변환이 일어나는 것이 확인되었다. 나노입자로부터 나오는 철의 흡수 메커니즘은 기대하지 않은 경로로 움직인다는 것을 확인했다. 이러한 결과는 철 나노입자의 경구용 투입이 낮은 도즈량에서는 안전하다는 것을 보여주고 있는 것이라고 연구진은 설명했다. 이번 실험은 약물 전달 시스템에서 철 나노입자의 도즈량을 줄이는 것이 약물 전달 시스템의 독성 문제를 해결하는 좋은 수단이 될 수 있다는 것을 보여주고 있다.

    그림. 먹이와 함께 병아리 몸 속으로 들어간 산화철 나노입자는 몸 속에 축적되지 않고 배출되거나 생체변환이 된다.
    이번 연구는 Nanotechnology에 “Safety assessment of chronic oral exposure to iron oxide nanoparticles”라는 제목으로 게재되었다. (doi:10.1088/0957-4484/26/20/205101)
  • 키워드 : 철 나노입자, 자성, 독성
  • 출처 : KISTI 미리안 글로벌동향브리핑