KAIST 항암치료 4배↑ '카이랄 나노 페인트' 개발

KAIST 연구진이 의료용 나노 소재 표면에 카이랄성을 부여하는 '카이랄 나노 페인트' 기술을 개발해 항암 치료와 mRNA 치료제 전달 효율을 향상시켰다.

KAIST는 '카이랄 나노 페인트' 기술을 최초로 개발, 이를 지질전달체(LNP) 표면에 적용하는 데 성공했다고 19일 밝혔다.

카이랄성이란 물체가 거울상과 겹치지 않는 특성을 의미한다. 연구진은 이 개념을 적용해 나노 소재 표면에 카이랄성을 부여하는 기술을 개발했다. 이를 통해 나노 입자의 생체 내 안정성을 높이고, 특정 세포와 선택적으로 결합하는 능력을 극대화할 수 있었다.

연구팀은 이 기술을 이용해 '카이랄 자성 나노 입자'를 합성한 뒤 자기장을 이용한 항암 온열치료 실험을 진행했다.

그 결과 D-카이랄성을 가진 자성 나노 입자가 L-카이랄성보다 암세포에 더욱 효과적으로 흡수돼 치료 효과가 4배 이상 증가한 것으로 확인됐다.

연구진은 카이랄 나노 페인트 기술을 mRNA 치료제의 핵심 전달체인 지질전달체(LNP)에도 적용했다.

또한 연구진은 카이랄 나노 페인트 기술을 mRNA 치료제의 핵심 전달체인 지질전달체(LNP)에도 적용했다.

기존 mRNA 치료제는 체내 불안정성이 문제였다. 그러나 카이랄성이 부여된 LNP를 활용한 결과, 세포 내 mRNA 발현율이 기존 대비 2배 이상 증가하는 효과를 보였다.

이는 코로나19 백신을 비롯한 다양한 mRNA 기반 치료제의 효율을 높일 수 있는 새로운 접근법으로 평가받고 있다.

카이랄 나노 페인트 기술은 의료용 바이오 소재뿐만 아니라 △약물 전달 시스템 △바이오 센서 △나노 촉매 등 다양한 분야로 응용될 가능성이 크다.

염지현 신소재공학과 교수는 "카이랄 나노 소재를 활용해 암·코로나 등 다양한 질병을 예방하는 백신부터 진단·치료하는 차세대 바이오 플랫폼 개발과 연구를 지속할 계획"이라고 말했다.