국립부경대학교(총장 배상훈)는 민수홍 석사과정생(4차산업융합바이오닉스공학과)이 참여한 암 치료용 이중기능 광감응형 나노소재 연구가 세계적 권위의 국제학술지 Sensors and Actuators B: Chemical에 최근 게재됐다고 9일 밝혔습니다.

이번 연구에는 민수홍 석사과정생과 이송이 화학과 교수, 이상길 식품영양학전공 교수, Cao Lei 해양수산개발국제협력연구소 교수가 참여해 학제 간 융합연구 성과를 냈습니다.

연구팀은 산소 부족 환경에서도 뛰어난 암세포 사멸 효과를 가진 무중금속 기반 이중기능 유기감광제를 개발하기 위해 연구를 진행했습니다. 나프탈렌디이미드(NDI) 구조를 바탕으로 도너-수용체-도너형 감광제를 설계 및 합성하고, 그중 NDIP를 나노입자 형태로 제조해 생체적합성과 암 조직 침투력을 높였습니다.

개발된 NDIP NPs는 기존 감광제인 Rose Bengal보다 높은 총 ROS 생성 효율과 광열전환 효율을 기록하며 우수한 성능을 입증했습니다. 특히 NDIP NPs는 종양의 저산소 환경에서도 효과적인 Type I ROS 생성과 광열효과를 동시에 구현해 기존 광역학치료와 광열치료의 한계를 극복할 수 있음을 보여줬습니다.

세포 실험 결과 NDIP NPs는 높은 세포 독성을 유도하며, 저산소 조건에서도 75%의 암세포 사멸 효율을 보여 뛰어난 치료 성능을 확인했습니다.

이송이 교수는 이번 연구는 화학, 식품영양, 해양수산 분야 교수진의 협업으로 차세대 감광제 나노소재 가능성을 성공적으로 입증한 사례라며 특히 전통적 중금속을 사용하지 않고도 높은 효율을 달성해 임상 적용 가능성을 크게 높였다고 말했습니다.

이번 연구는 한국연구재단 지역혁신 선도연구센터 및 BK21 지원사업의 지원을 받아 수행됐으며, 암 치료용 무중금속 감광제 개발의 새로운 방향성을 제시했다는 점에서 의의가 큽니다.