혈류에 장시간 머무를 수 있는 기능성 나노물질

미국 스탠포드 대학의 과학자들은 나노물질을 수용액에 부유시킬 수 있는 새로운 

몇 개의 폴리에틸렌 글리콜(Polyethylene glycol, PEG) 계면활성제를 제조하였다. 

이 기능성 구조물질은 넓은 범위의 화학수소 이온 농도 지수(pH) 수용액에서 안정적

이다. 이 물질은 생체 영상을 얻거나 치료 목적의 생물학적 응용에 사용될 수 있을 

것이다. 

나노 구조 물질들은 생의학 응용에 사용되기 시작하고 있다. 그러나 이 물질들은 종

종 코팅되고 폴리머와 같은 물질로 안정화되어야 하며 그리고 나서 나노물질의 약역

학(pharmacokinetics)과 약동학(pharmacokinetics)이 정의된다. 스탠포드 대학 

Hongjie Dai와 동료 연구진은 이제 폴리에틸렌 글리콜 폴리머에 의해 부유된 탄소 

나노 튜브가 생체 친화적이고 매우 안정적이며 혈류안에 오랫동안 잔존할 수 있다

는 것을 보였다. 

이것은 이전의 기능성 나노물질이 간, 비장, 림프절과 골수에서 발견되는 세망내피

계(reticuloendothelial) 시스템에 의해서 급속한 흡입된다는 문제점이 있는 것과 비

교된다. 새로운 기능성 나노물질은 순환시간을 줄이고 영상 대비를 위한 효과적인 

투약이나 효율적인 약물전달에 유용할 것이다. 연구진은 특히 금입자와 나노막대와 

같은 폴리머 기능성 나노물질이 기존의 기능성 물질인 thiol-PEG와 비교해서 안정성

이 크게 향상되었다고 말하였다. 

이 새로운 나노 구조 물질은 향상된 침투성과 보존성 효과로 종양에 도달함으로써 

표적 수용기(target receptor)와의 접촉이 향상되어 표적 분자 영상과 치료에 이용

될 수 있을 것으로 보인다. 폴리머 코팅된 나노튜브는 쥐정맥에 투입되었을 경우 

22.1시간의 혈액 순환 반감기(half-life)를 가진다. 이것은 기존의 5.4시간에 비해서 

훨씬 늘어난 것이다. 연구진은 아미드화학, 소수성(hydrophobic)과 친수성

(hydrophilic) 성분의 결합을 통하여 폴리에틸렌 글리콜 분기 폴리머(branched 

polymer)를 제작하였다. 

소수성 성분은 단순한 고주파 분해와 투석처리 동안 분자간력을 통하여 나노물질과 

수동적으로 결합된다고 설명하였다. 연구진은 앞으로 장시간 순환하는 나노 구조 물

질의 메커니즘을 더 밝힐 예정이라고 한다. 또한 연구진은 이런 폴리에틸렌 글리콜 

분기 폴리머를 이용하여 더 향상된 생체 영상과 치료 응용을 시연할 예정이라고 한

다.

http://nanotechweb.org/

출처 : KISTI 『글로벌동향브리핑(GTB)』 2009-02-14