- 암세포만 공격하는 체내 항암 면역세포를 활성화시키는 나노입자 개발 - 암 성장 억제 및 박멸, 면역력 증가로 글로벌 항암 신약 개발 기대 기존의 암 치료는 대부분 외과적 수술에 이은 화학치료요법에 의존하고 있는데, 이는 수술에 따른 고통, 화학요법에서 비롯된 전신성 부작용을 동반할 뿐 아니라 전이와 재발로 악순환을 겪는다. 최근 국내 연구진이 기존의 암 치료기술의 부작용과 한계를 해결할 수 있는 체내의 면역세포를 이용한 항암면역 치료기술로 비임상에서 큰 효과를 거둔 연구를 발표해 많은 의료진과 연구진에게 주목받고 있다. 한국과학기술연구원(KIST, 원장 이병권) 테라그노시스연구단 김인산 박사와 경북대 화학공학과 이은정 교수팀은 공동연구를 통해 체내 면역세포를 효과적으로 활성화 할 수 있는 나노입자 개발에 성공했다. 이 항암면역 나노입자는 암세포만을 특이적으로 공격할 수 있는 면역시스템을 활성화시킴으로써, 종양 동물모델에서 암 성장을 억제시킬 수 있을 뿐 아니라 2차 암 재발도 방지할 수 있을 것으로 기대된다. 암세포는 다양한 회피 방법을 통해 체내면역세포의 공격으로부터 자신을 방어한다. 대표적으로 암세포는 자신의 표면에 공격 무력화(‘Don’t eat me’) 신호를 내는 단백질(CD47)을 발현시켜 면역세포의 공격을 회피한다. 본 연구진은 우리의 면역 시스템이 암을 ‘적 (danger signal)’으로 인식하게끔 함으로써 암을 제거하도록 하는 전략을 구축하였다. 연구진은 약물의 담지가 가능하고 암 조직 지향성을 가지고 있는 생체 유래 나노 소재인 페리틴 나노입자 표면에 특정 단백질(SIRPα)을 표출하여, 암세포의 공격 무력화(‘Don’t eat me’) 신호를 차단시켜 암세포를 효과적으로 잡아먹는 것을 확인하였다. 또한 케이지 형태의 나노입자의 내부에 세포사멸 유도제를 삽입(담지)하여 선천성 면역세포의 탐식기능을 향상시키고 우수한 효능을 갖는 항암 치료제를 도출하였다. 항암 치료 약물로서의 특성을 검증해 본 결과, 정맥 주사 경로를 사용해도 암 조직으로 매우 높은 효율로 전달되었고, 전신성의 암세포 특이적 면역반응을 나타냈다. 연구진은 종양 쥐 모델에서 항암면역 나노입자를 혈관 주사를 통해 투여하였을 때, 암세포의 성장이 현저히 저해될 뿐 아니라 성장된 암을 완전히 제거할 수 있음을 확인하였다. 특히, 개발한 나노입자로 치료한 동물 모델의 경우 암에 대한 면역력이 생겨 2차 암에 대한 지속적인 치료 효과까지 유도함을 알 수 있었다. KIST 김인산 박사는 “암세포를 직접 공격하는 것이 아닌 체내에 있는 면역세포를 활성화시켜 암을 공격하는 나노입자는, 기존 항암제의 한계를 극복할 수 있는 차세대 항암 치료제로 활용이 가능할 것으로 기대한다” 라고 밝혔다. KIST는 지난 16일(화) ㈜삼양바이오팜과의 기술이전 조인식을 통해 총 기술료 50억 원(*착수기본료 5억 원 및 임상단계별 마일스톤 45억 원, 경상기술료 순매출의 3%(별도))에 관련기술을 기술 이전했다. 본 연구는 과학기술정보통신부(장관 유영민) 리더연구자 지원사업과 보건복지부 암정복추진연구개발사업으로 이루어졌으며, 연구결과는 국제학술지인 ‘Advanced Materials’(IF : 19.791, JCR 분야 상위 1.37 %)에 최신호에 게재되었다. <그림설명> <그림 1> 항암면역 나노입자(FHSIRPα-dox)의 항암 치료 모식도 면역원성 세포사멸 유도제을 담지하고 암세포의 ‘Dont eat me’ 신호를 차단할 수 있는 SIRPα 단백질이 표면에 노출된 나노입자가 초기의 선천면역세포를 활성화시켜 암에 특이적으로 반응할 수 있는 체내 면역반응을 지속적으로 일으킬 수 있음을 나타낸 모식도이다. <그림 2> SIRPα 단백질이 표면에 표출된 나노입자의 식세포 암세포 탐식 기능 항진 효과 다양한 암세포에 대하여 선천면역세포(포식세포, 수지상세포)의 탐식 기능이 개발된 나노입자에 의하여 증가함을 확인하였다. <그림 3> 면역원성 세포사멸 유도제를 담지하고 SIRPα 단백질이 표면에 표출된 항암면역 나노입자(FHSIRPα-dox)의 항암 효과 종양 쥐 모델에서 항암면역 나노입자를 혈관 주사를 통해 치료하였을 때 다른 대조군에 비해 암세포의 성장이 현저히 저해될 뿐 아니라 성장된 암을 박멸할 수 있음을 확인하였다. <그림 4> 항암면역 나노입자(FHSIRPα-dox)의 항암 백신 효과 항암면역 나노입자로 치료한 종양 쥐 모델에서 1차 암을 수술로 제거하고 같은 암을 2차로 심어준 경우, 100% 모든 쥐에서 암이 자라지 않는 것을 보아 암에 대한 지속적인 치료 효과가 생김을 확인하였다.

- 암세포만 공격하는 체내 항암 면역세포를 활성화시키는 나노입자 개발 - 암 성장 억제 및 박멸, 면역력 증가로 글로벌 항암 신약 개발 기대 기존의 암 치료는 대부분 외과적 수술에 이은 화학치료요법에 의존하고 있는데, 이는 수술에 따른 고통, 화학요법에서 비롯된 전신성 부작용을 동반할 뿐 아니라 전이와 재발로 악순환을 겪는다. 최근 국내 연구진이 기존의 암 치료기술의 부작용과 한계를 해결할 수 있는 체내의 면역세포를 이용한 항암면역 치료기술로 비임상에서 큰 효과를 거둔 연구를 발표해 많은 의료진과 연구진에게 주목받고 있다. 한국과학기술연구원(KIST, 원장 이병권) 테라그노시스연구단 김인산 박사와 경북대 화학공학과 이은정 교수팀은 공동연구를 통해 체내 면역세포를 효과적으로 활성화 할 수 있는 나노입자 개발에 성공했다. 이 항암면역 나노입자는 암세포만을 특이적으로 공격할 수 있는 면역시스템을 활성화시킴으로써, 종양 동물모델에서 암 성장을 억제시킬 수 있을 뿐 아니라 2차 암 재발도 방지할 수 있을 것으로 기대된다. 암세포는 다양한 회피 방법을 통해 체내면역세포의 공격으로부터 자신을 방어한다. 대표적으로 암세포는 자신의 표면에 공격 무력화(‘Don’t eat me’) 신호를 내는 단백질(CD47)을 발현시켜 면역세포의 공격을 회피한다. 본 연구진은 우리의 면역 시스템이 암을 ‘적 (danger signal)’으로 인식하게끔 함으로써 암을 제거하도록 하는 전략을 구축하였다. 연구진은 약물의 담지가 가능하고 암 조직 지향성을 가지고 있는 생체 유래 나노 소재인 페리틴 나노입자 표면에 특정 단백질(SIRPα)을 표출하여, 암세포의 공격 무력화(‘Don’t eat me’) 신호를 차단시켜 암세포를 효과적으로 잡아먹는 것을 확인하였다. 또한 케이지 형태의 나노입자의 내부에 세포사멸 유도제를 삽입(담지)하여 선천성 면역세포의 탐식기능을 향상시키고 우수한 효능을 갖는 항암 치료제를 도출하였다. 항암 치료 약물로서의 특성을 검증해 본 결과, 정맥 주사 경로를 사용해도 암 조직으로 매우 높은 효율로 전달되었고, 전신성의 암세포 특이적 면역반응을 나타냈다. 연구진은 종양 쥐 모델에서 항암면역 나노입자를 혈관 주사를 통해 투여하였을 때, 암세포의 성장이 현저히 저해될 뿐 아니라 성장된 암을 완전히 제거할 수 있음을 확인하였다. 특히, 개발한 나노입자로 치료한 동물 모델의 경우 암에 대한 면역력이 생겨 2차 암에 대한 지속적인 치료 효과까지 유도함을 알 수 있었다. KIST 김인산 박사는 “암세포를 직접 공격하는 것이 아닌 체내에 있는 면역세포를 활성화시켜 암을 공격하는 나노입자는, 기존 항암제의 한계를 극복할 수 있는 차세대 항암 치료제로 활용이 가능할 것으로 기대한다” 라고 밝혔다. KIST는 지난 16일(화) ㈜삼양바이오팜과의 기술이전 조인식을 통해 총 기술료 50억 원(*착수기본료 5억 원 및 임상단계별 마일스톤 45억 원, 경상기술료 순매출의 3%(별도))에 관련기술을 기술 이전했다. 본 연구는 과학기술정보통신부(장관 유영민) 리더연구자 지원사업과 보건복지부 암정복추진연구개발사업으로 이루어졌으며, 연구결과는 국제학술지인 ‘Advanced Materials’(IF : 19.791, JCR 분야 상위 1.37 %)에 최신호에 게재되었다. <그림설명> <그림 1> 항암면역 나노입자(FHSIRPα-dox)의 항암 치료 모식도 면역원성 세포사멸 유도제을 담지하고 암세포의 ‘Dont eat me’ 신호를 차단할 수 있는 SIRPα 단백질이 표면에 노출된 나노입자가 초기의 선천면역세포를 활성화시켜 암에 특이적으로 반응할 수 있는 체내 면역반응을 지속적으로 일으킬 수 있음을 나타낸 모식도이다. <그림 2> SIRPα 단백질이 표면에 표출된 나노입자의 식세포 암세포 탐식 기능 항진 효과 다양한 암세포에 대하여 선천면역세포(포식세포, 수지상세포)의 탐식 기능이 개발된 나노입자에 의하여 증가함을 확인하였다. <그림 3> 면역원성 세포사멸 유도제를 담지하고 SIRPα 단백질이 표면에 표출된 항암면역 나노입자(FHSIRPα-dox)의 항암 효과 종양 쥐 모델에서 항암면역 나노입자를 혈관 주사를 통해 치료하였을 때 다른 대조군에 비해 암세포의 성장이 현저히 저해될 뿐 아니라 성장된 암을 박멸할 수 있음을 확인하였다. <그림 4> 항암면역 나노입자(FHSIRPα-dox)의 항암 백신 효과 항암면역 나노입자로 치료한 종양 쥐 모델에서 1차 암을 수술로 제거하고 같은 암을 2차로 심어준 경우, 100% 모든 쥐에서 암이 자라지 않는 것을 보아 암에 대한 지속적인 치료 효과가 생김을 확인하였다.

- 암세포만 공격하는 체내 항암 면역세포를 활성화시키는 나노입자 개발 - 암 성장 억제 및 박멸, 면역력 증가로 글로벌 항암 신약 개발 기대 기존의 암 치료는 대부분 외과적 수술에 이은 화학치료요법에 의존하고 있는데, 이는 수술에 따른 고통, 화학요법에서 비롯된 전신성 부작용을 동반할 뿐 아니라 전이와 재발로 악순환을 겪는다. 최근 국내 연구진이 기존의 암 치료기술의 부작용과 한계를 해결할 수 있는 체내의 면역세포를 이용한 항암면역 치료기술로 비임상에서 큰 효과를 거둔 연구를 발표해 많은 의료진과 연구진에게 주목받고 있다. 한국과학기술연구원(KIST, 원장 이병권) 테라그노시스연구단 김인산 박사와 경북대 화학공학과 이은정 교수팀은 공동연구를 통해 체내 면역세포를 효과적으로 활성화 할 수 있는 나노입자 개발에 성공했다. 이 항암면역 나노입자는 암세포만을 특이적으로 공격할 수 있는 면역시스템을 활성화시킴으로써, 종양 동물모델에서 암 성장을 억제시킬 수 있을 뿐 아니라 2차 암 재발도 방지할 수 있을 것으로 기대된다. 암세포는 다양한 회피 방법을 통해 체내면역세포의 공격으로부터 자신을 방어한다. 대표적으로 암세포는 자신의 표면에 공격 무력화(‘Don’t eat me’) 신호를 내는 단백질(CD47)을 발현시켜 면역세포의 공격을 회피한다. 본 연구진은 우리의 면역 시스템이 암을 ‘적 (danger signal)’으로 인식하게끔 함으로써 암을 제거하도록 하는 전략을 구축하였다. 연구진은 약물의 담지가 가능하고 암 조직 지향성을 가지고 있는 생체 유래 나노 소재인 페리틴 나노입자 표면에 특정 단백질(SIRPα)을 표출하여, 암세포의 공격 무력화(‘Don’t eat me’) 신호를 차단시켜 암세포를 효과적으로 잡아먹는 것을 확인하였다. 또한 케이지 형태의 나노입자의 내부에 세포사멸 유도제를 삽입(담지)하여 선천성 면역세포의 탐식기능을 향상시키고 우수한 효능을 갖는 항암 치료제를 도출하였다. 항암 치료 약물로서의 특성을 검증해 본 결과, 정맥 주사 경로를 사용해도 암 조직으로 매우 높은 효율로 전달되었고, 전신성의 암세포 특이적 면역반응을 나타냈다. 연구진은 종양 쥐 모델에서 항암면역 나노입자를 혈관 주사를 통해 투여하였을 때, 암세포의 성장이 현저히 저해될 뿐 아니라 성장된 암을 완전히 제거할 수 있음을 확인하였다. 특히, 개발한 나노입자로 치료한 동물 모델의 경우 암에 대한 면역력이 생겨 2차 암에 대한 지속적인 치료 효과까지 유도함을 알 수 있었다. KIST 김인산 박사는 “암세포를 직접 공격하는 것이 아닌 체내에 있는 면역세포를 활성화시켜 암을 공격하는 나노입자는, 기존 항암제의 한계를 극복할 수 있는 차세대 항암 치료제로 활용이 가능할 것으로 기대한다” 라고 밝혔다. KIST는 지난 16일(화) ㈜삼양바이오팜과의 기술이전 조인식을 통해 총 기술료 50억 원(*착수기본료 5억 원 및 임상단계별 마일스톤 45억 원, 경상기술료 순매출의 3%(별도))에 관련기술을 기술 이전했다. 본 연구는 과학기술정보통신부(장관 유영민) 리더연구자 지원사업과 보건복지부 암정복추진연구개발사업으로 이루어졌으며, 연구결과는 국제학술지인 ‘Advanced Materials’(IF : 19.791, JCR 분야 상위 1.37 %)에 최신호에 게재되었다. <그림설명> <그림 1> 항암면역 나노입자(FHSIRPα-dox)의 항암 치료 모식도 면역원성 세포사멸 유도제을 담지하고 암세포의 ‘Dont eat me’ 신호를 차단할 수 있는 SIRPα 단백질이 표면에 노출된 나노입자가 초기의 선천면역세포를 활성화시켜 암에 특이적으로 반응할 수 있는 체내 면역반응을 지속적으로 일으킬 수 있음을 나타낸 모식도이다. <그림 2> SIRPα 단백질이 표면에 표출된 나노입자의 식세포 암세포 탐식 기능 항진 효과 다양한 암세포에 대하여 선천면역세포(포식세포, 수지상세포)의 탐식 기능이 개발된 나노입자에 의하여 증가함을 확인하였다. <그림 3> 면역원성 세포사멸 유도제를 담지하고 SIRPα 단백질이 표면에 표출된 항암면역 나노입자(FHSIRPα-dox)의 항암 효과 종양 쥐 모델에서 항암면역 나노입자를 혈관 주사를 통해 치료하였을 때 다른 대조군에 비해 암세포의 성장이 현저히 저해될 뿐 아니라 성장된 암을 박멸할 수 있음을 확인하였다. <그림 4> 항암면역 나노입자(FHSIRPα-dox)의 항암 백신 효과 항암면역 나노입자로 치료한 종양 쥐 모델에서 1차 암을 수술로 제거하고 같은 암을 2차로 심어준 경우, 100% 모든 쥐에서 암이 자라지 않는 것을 보아 암에 대한 지속적인 치료 효과가 생김을 확인하였다.

- 암세포만 공격하는 체내 항암 면역세포를 활성화시키는 나노입자 개발 - 암 성장 억제 및 박멸, 면역력 증가로 글로벌 항암 신약 개발 기대 기존의 암 치료는 대부분 외과적 수술에 이은 화학치료요법에 의존하고 있는데, 이는 수술에 따른 고통, 화학요법에서 비롯된 전신성 부작용을 동반할 뿐 아니라 전이와 재발로 악순환을 겪는다. 최근 국내 연구진이 기존의 암 치료기술의 부작용과 한계를 해결할 수 있는 체내의 면역세포를 이용한 항암면역 치료기술로 비임상에서 큰 효과를 거둔 연구를 발표해 많은 의료진과 연구진에게 주목받고 있다. 한국과학기술연구원(KIST, 원장 이병권) 테라그노시스연구단 김인산 박사와 경북대 화학공학과 이은정 교수팀은 공동연구를 통해 체내 면역세포를 효과적으로 활성화 할 수 있는 나노입자 개발에 성공했다. 이 항암면역 나노입자는 암세포만을 특이적으로 공격할 수 있는 면역시스템을 활성화시킴으로써, 종양 동물모델에서 암 성장을 억제시킬 수 있을 뿐 아니라 2차 암 재발도 방지할 수 있을 것으로 기대된다. 암세포는 다양한 회피 방법을 통해 체내면역세포의 공격으로부터 자신을 방어한다. 대표적으로 암세포는 자신의 표면에 공격 무력화(‘Don’t eat me’) 신호를 내는 단백질(CD47)을 발현시켜 면역세포의 공격을 회피한다. 본 연구진은 우리의 면역 시스템이 암을 ‘적 (danger signal)’으로 인식하게끔 함으로써 암을 제거하도록 하는 전략을 구축하였다. 연구진은 약물의 담지가 가능하고 암 조직 지향성을 가지고 있는 생체 유래 나노 소재인 페리틴 나노입자 표면에 특정 단백질(SIRPα)을 표출하여, 암세포의 공격 무력화(‘Don’t eat me’) 신호를 차단시켜 암세포를 효과적으로 잡아먹는 것을 확인하였다. 또한 케이지 형태의 나노입자의 내부에 세포사멸 유도제를 삽입(담지)하여 선천성 면역세포의 탐식기능을 향상시키고 우수한 효능을 갖는 항암 치료제를 도출하였다. 항암 치료 약물로서의 특성을 검증해 본 결과, 정맥 주사 경로를 사용해도 암 조직으로 매우 높은 효율로 전달되었고, 전신성의 암세포 특이적 면역반응을 나타냈다. 연구진은 종양 쥐 모델에서 항암면역 나노입자를 혈관 주사를 통해 투여하였을 때, 암세포의 성장이 현저히 저해될 뿐 아니라 성장된 암을 완전히 제거할 수 있음을 확인하였다. 특히, 개발한 나노입자로 치료한 동물 모델의 경우 암에 대한 면역력이 생겨 2차 암에 대한 지속적인 치료 효과까지 유도함을 알 수 있었다. KIST 김인산 박사는 “암세포를 직접 공격하는 것이 아닌 체내에 있는 면역세포를 활성화시켜 암을 공격하는 나노입자는, 기존 항암제의 한계를 극복할 수 있는 차세대 항암 치료제로 활용이 가능할 것으로 기대한다” 라고 밝혔다. KIST는 지난 16일(화) ㈜삼양바이오팜과의 기술이전 조인식을 통해 총 기술료 50억 원(*착수기본료 5억 원 및 임상단계별 마일스톤 45억 원, 경상기술료 순매출의 3%(별도))에 관련기술을 기술 이전했다. 본 연구는 과학기술정보통신부(장관 유영민) 리더연구자 지원사업과 보건복지부 암정복추진연구개발사업으로 이루어졌으며, 연구결과는 국제학술지인 ‘Advanced Materials’(IF : 19.791, JCR 분야 상위 1.37 %)에 최신호에 게재되었다. <그림설명> <그림 1> 항암면역 나노입자(FHSIRPα-dox)의 항암 치료 모식도 면역원성 세포사멸 유도제을 담지하고 암세포의 ‘Dont eat me’ 신호를 차단할 수 있는 SIRPα 단백질이 표면에 노출된 나노입자가 초기의 선천면역세포를 활성화시켜 암에 특이적으로 반응할 수 있는 체내 면역반응을 지속적으로 일으킬 수 있음을 나타낸 모식도이다. <그림 2> SIRPα 단백질이 표면에 표출된 나노입자의 식세포 암세포 탐식 기능 항진 효과 다양한 암세포에 대하여 선천면역세포(포식세포, 수지상세포)의 탐식 기능이 개발된 나노입자에 의하여 증가함을 확인하였다. <그림 3> 면역원성 세포사멸 유도제를 담지하고 SIRPα 단백질이 표면에 표출된 항암면역 나노입자(FHSIRPα-dox)의 항암 효과 종양 쥐 모델에서 항암면역 나노입자를 혈관 주사를 통해 치료하였을 때 다른 대조군에 비해 암세포의 성장이 현저히 저해될 뿐 아니라 성장된 암을 박멸할 수 있음을 확인하였다. <그림 4> 항암면역 나노입자(FHSIRPα-dox)의 항암 백신 효과 항암면역 나노입자로 치료한 종양 쥐 모델에서 1차 암을 수술로 제거하고 같은 암을 2차로 심어준 경우, 100% 모든 쥐에서 암이 자라지 않는 것을 보아 암에 대한 지속적인 치료 효과가 생김을 확인하였다.

- 암세포만 공격하는 체내 항암 면역세포를 활성화시키는 나노입자 개발 - 암 성장 억제 및 박멸, 면역력 증가로 글로벌 항암 신약 개발 기대 기존의 암 치료는 대부분 외과적 수술에 이은 화학치료요법에 의존하고 있는데, 이는 수술에 따른 고통, 화학요법에서 비롯된 전신성 부작용을 동반할 뿐 아니라 전이와 재발로 악순환을 겪는다. 최근 국내 연구진이 기존의 암 치료기술의 부작용과 한계를 해결할 수 있는 체내의 면역세포를 이용한 항암면역 치료기술로 비임상에서 큰 효과를 거둔 연구를 발표해 많은 의료진과 연구진에게 주목받고 있다. 한국과학기술연구원(KIST, 원장 이병권) 테라그노시스연구단 김인산 박사와 경북대 화학공학과 이은정 교수팀은 공동연구를 통해 체내 면역세포를 효과적으로 활성화 할 수 있는 나노입자 개발에 성공했다. 이 항암면역 나노입자는 암세포만을 특이적으로 공격할 수 있는 면역시스템을 활성화시킴으로써, 종양 동물모델에서 암 성장을 억제시킬 수 있을 뿐 아니라 2차 암 재발도 방지할 수 있을 것으로 기대된다. 암세포는 다양한 회피 방법을 통해 체내면역세포의 공격으로부터 자신을 방어한다. 대표적으로 암세포는 자신의 표면에 공격 무력화(‘Don’t eat me’) 신호를 내는 단백질(CD47)을 발현시켜 면역세포의 공격을 회피한다. 본 연구진은 우리의 면역 시스템이 암을 ‘적 (danger signal)’으로 인식하게끔 함으로써 암을 제거하도록 하는 전략을 구축하였다. 연구진은 약물의 담지가 가능하고 암 조직 지향성을 가지고 있는 생체 유래 나노 소재인 페리틴 나노입자 표면에 특정 단백질(SIRPα)을 표출하여, 암세포의 공격 무력화(‘Don’t eat me’) 신호를 차단시켜 암세포를 효과적으로 잡아먹는 것을 확인하였다. 또한 케이지 형태의 나노입자의 내부에 세포사멸 유도제를 삽입(담지)하여 선천성 면역세포의 탐식기능을 향상시키고 우수한 효능을 갖는 항암 치료제를 도출하였다. 항암 치료 약물로서의 특성을 검증해 본 결과, 정맥 주사 경로를 사용해도 암 조직으로 매우 높은 효율로 전달되었고, 전신성의 암세포 특이적 면역반응을 나타냈다. 연구진은 종양 쥐 모델에서 항암면역 나노입자를 혈관 주사를 통해 투여하였을 때, 암세포의 성장이 현저히 저해될 뿐 아니라 성장된 암을 완전히 제거할 수 있음을 확인하였다. 특히, 개발한 나노입자로 치료한 동물 모델의 경우 암에 대한 면역력이 생겨 2차 암에 대한 지속적인 치료 효과까지 유도함을 알 수 있었다. KIST 김인산 박사는 “암세포를 직접 공격하는 것이 아닌 체내에 있는 면역세포를 활성화시켜 암을 공격하는 나노입자는, 기존 항암제의 한계를 극복할 수 있는 차세대 항암 치료제로 활용이 가능할 것으로 기대한다” 라고 밝혔다. KIST는 지난 16일(화) ㈜삼양바이오팜과의 기술이전 조인식을 통해 총 기술료 50억 원(*착수기본료 5억 원 및 임상단계별 마일스톤 45억 원, 경상기술료 순매출의 3%(별도))에 관련기술을 기술 이전했다. 본 연구는 과학기술정보통신부(장관 유영민) 리더연구자 지원사업과 보건복지부 암정복추진연구개발사업으로 이루어졌으며, 연구결과는 국제학술지인 ‘Advanced Materials’(IF : 19.791, JCR 분야 상위 1.37 %)에 최신호에 게재되었다. <그림설명> <그림 1> 항암면역 나노입자(FHSIRPα-dox)의 항암 치료 모식도 면역원성 세포사멸 유도제을 담지하고 암세포의 ‘Dont eat me’ 신호를 차단할 수 있는 SIRPα 단백질이 표면에 노출된 나노입자가 초기의 선천면역세포를 활성화시켜 암에 특이적으로 반응할 수 있는 체내 면역반응을 지속적으로 일으킬 수 있음을 나타낸 모식도이다. <그림 2> SIRPα 단백질이 표면에 표출된 나노입자의 식세포 암세포 탐식 기능 항진 효과 다양한 암세포에 대하여 선천면역세포(포식세포, 수지상세포)의 탐식 기능이 개발된 나노입자에 의하여 증가함을 확인하였다. <그림 3> 면역원성 세포사멸 유도제를 담지하고 SIRPα 단백질이 표면에 표출된 항암면역 나노입자(FHSIRPα-dox)의 항암 효과 종양 쥐 모델에서 항암면역 나노입자를 혈관 주사를 통해 치료하였을 때 다른 대조군에 비해 암세포의 성장이 현저히 저해될 뿐 아니라 성장된 암을 박멸할 수 있음을 확인하였다. <그림 4> 항암면역 나노입자(FHSIRPα-dox)의 항암 백신 효과 항암면역 나노입자로 치료한 종양 쥐 모델에서 1차 암을 수술로 제거하고 같은 암을 2차로 심어준 경우, 100% 모든 쥐에서 암이 자라지 않는 것을 보아 암에 대한 지속적인 치료 효과가 생김을 확인하였다.

- 암세포만 공격하는 체내 항암 면역세포를 활성화시키는 나노입자 개발 - 암 성장 억제 및 박멸, 면역력 증가로 글로벌 항암 신약 개발 기대 기존의 암 치료는 대부분 외과적 수술에 이은 화학치료요법에 의존하고 있는데, 이는 수술에 따른 고통, 화학요법에서 비롯된 전신성 부작용을 동반할 뿐 아니라 전이와 재발로 악순환을 겪는다. 최근 국내 연구진이 기존의 암 치료기술의 부작용과 한계를 해결할 수 있는 체내의 면역세포를 이용한 항암면역 치료기술로 비임상에서 큰 효과를 거둔 연구를 발표해 많은 의료진과 연구진에게 주목받고 있다. 한국과학기술연구원(KIST, 원장 이병권) 테라그노시스연구단 김인산 박사와 경북대 화학공학과 이은정 교수팀은 공동연구를 통해 체내 면역세포를 효과적으로 활성화 할 수 있는 나노입자 개발에 성공했다. 이 항암면역 나노입자는 암세포만을 특이적으로 공격할 수 있는 면역시스템을 활성화시킴으로써, 종양 동물모델에서 암 성장을 억제시킬 수 있을 뿐 아니라 2차 암 재발도 방지할 수 있을 것으로 기대된다. 암세포는 다양한 회피 방법을 통해 체내면역세포의 공격으로부터 자신을 방어한다. 대표적으로 암세포는 자신의 표면에 공격 무력화(‘Don’t eat me’) 신호를 내는 단백질(CD47)을 발현시켜 면역세포의 공격을 회피한다. 본 연구진은 우리의 면역 시스템이 암을 ‘적 (danger signal)’으로 인식하게끔 함으로써 암을 제거하도록 하는 전략을 구축하였다. 연구진은 약물의 담지가 가능하고 암 조직 지향성을 가지고 있는 생체 유래 나노 소재인 페리틴 나노입자 표면에 특정 단백질(SIRPα)을 표출하여, 암세포의 공격 무력화(‘Don’t eat me’) 신호를 차단시켜 암세포를 효과적으로 잡아먹는 것을 확인하였다. 또한 케이지 형태의 나노입자의 내부에 세포사멸 유도제를 삽입(담지)하여 선천성 면역세포의 탐식기능을 향상시키고 우수한 효능을 갖는 항암 치료제를 도출하였다. 항암 치료 약물로서의 특성을 검증해 본 결과, 정맥 주사 경로를 사용해도 암 조직으로 매우 높은 효율로 전달되었고, 전신성의 암세포 특이적 면역반응을 나타냈다. 연구진은 종양 쥐 모델에서 항암면역 나노입자를 혈관 주사를 통해 투여하였을 때, 암세포의 성장이 현저히 저해될 뿐 아니라 성장된 암을 완전히 제거할 수 있음을 확인하였다. 특히, 개발한 나노입자로 치료한 동물 모델의 경우 암에 대한 면역력이 생겨 2차 암에 대한 지속적인 치료 효과까지 유도함을 알 수 있었다. KIST 김인산 박사는 “암세포를 직접 공격하는 것이 아닌 체내에 있는 면역세포를 활성화시켜 암을 공격하는 나노입자는, 기존 항암제의 한계를 극복할 수 있는 차세대 항암 치료제로 활용이 가능할 것으로 기대한다” 라고 밝혔다. KIST는 지난 16일(화) ㈜삼양바이오팜과의 기술이전 조인식을 통해 총 기술료 50억 원(*착수기본료 5억 원 및 임상단계별 마일스톤 45억 원, 경상기술료 순매출의 3%(별도))에 관련기술을 기술 이전했다. 본 연구는 과학기술정보통신부(장관 유영민) 리더연구자 지원사업과 보건복지부 암정복추진연구개발사업으로 이루어졌으며, 연구결과는 국제학술지인 ‘Advanced Materials’(IF : 19.791, JCR 분야 상위 1.37 %)에 최신호에 게재되었다. <그림설명> <그림 1> 항암면역 나노입자(FHSIRPα-dox)의 항암 치료 모식도 면역원성 세포사멸 유도제을 담지하고 암세포의 ‘Dont eat me’ 신호를 차단할 수 있는 SIRPα 단백질이 표면에 노출된 나노입자가 초기의 선천면역세포를 활성화시켜 암에 특이적으로 반응할 수 있는 체내 면역반응을 지속적으로 일으킬 수 있음을 나타낸 모식도이다. <그림 2> SIRPα 단백질이 표면에 표출된 나노입자의 식세포 암세포 탐식 기능 항진 효과 다양한 암세포에 대하여 선천면역세포(포식세포, 수지상세포)의 탐식 기능이 개발된 나노입자에 의하여 증가함을 확인하였다. <그림 3> 면역원성 세포사멸 유도제를 담지하고 SIRPα 단백질이 표면에 표출된 항암면역 나노입자(FHSIRPα-dox)의 항암 효과 종양 쥐 모델에서 항암면역 나노입자를 혈관 주사를 통해 치료하였을 때 다른 대조군에 비해 암세포의 성장이 현저히 저해될 뿐 아니라 성장된 암을 박멸할 수 있음을 확인하였다. <그림 4> 항암면역 나노입자(FHSIRPα-dox)의 항암 백신 효과 항암면역 나노입자로 치료한 종양 쥐 모델에서 1차 암을 수술로 제거하고 같은 암을 2차로 심어준 경우, 100% 모든 쥐에서 암이 자라지 않는 것을 보아 암에 대한 지속적인 치료 효과가 생김을 확인하였다.

- 암세포만 공격하는 체내 항암 면역세포를 활성화시키는 나노입자 개발 - 암 성장 억제 및 박멸, 면역력 증가로 글로벌 항암 신약 개발 기대 기존의 암 치료는 대부분 외과적 수술에 이은 화학치료요법에 의존하고 있는데, 이는 수술에 따른 고통, 화학요법에서 비롯된 전신성 부작용을 동반할 뿐 아니라 전이와 재발로 악순환을 겪는다. 최근 국내 연구진이 기존의 암 치료기술의 부작용과 한계를 해결할 수 있는 체내의 면역세포를 이용한 항암면역 치료기술로 비임상에서 큰 효과를 거둔 연구를 발표해 많은 의료진과 연구진에게 주목받고 있다. 한국과학기술연구원(KIST, 원장 이병권) 테라그노시스연구단 김인산 박사와 경북대 화학공학과 이은정 교수팀은 공동연구를 통해 체내 면역세포를 효과적으로 활성화 할 수 있는 나노입자 개발에 성공했다. 이 항암면역 나노입자는 암세포만을 특이적으로 공격할 수 있는 면역시스템을 활성화시킴으로써, 종양 동물모델에서 암 성장을 억제시킬 수 있을 뿐 아니라 2차 암 재발도 방지할 수 있을 것으로 기대된다. 암세포는 다양한 회피 방법을 통해 체내면역세포의 공격으로부터 자신을 방어한다. 대표적으로 암세포는 자신의 표면에 공격 무력화(‘Don’t eat me’) 신호를 내는 단백질(CD47)을 발현시켜 면역세포의 공격을 회피한다. 본 연구진은 우리의 면역 시스템이 암을 ‘적 (danger signal)’으로 인식하게끔 함으로써 암을 제거하도록 하는 전략을 구축하였다. 연구진은 약물의 담지가 가능하고 암 조직 지향성을 가지고 있는 생체 유래 나노 소재인 페리틴 나노입자 표면에 특정 단백질(SIRPα)을 표출하여, 암세포의 공격 무력화(‘Don’t eat me’) 신호를 차단시켜 암세포를 효과적으로 잡아먹는 것을 확인하였다. 또한 케이지 형태의 나노입자의 내부에 세포사멸 유도제를 삽입(담지)하여 선천성 면역세포의 탐식기능을 향상시키고 우수한 효능을 갖는 항암 치료제를 도출하였다. 항암 치료 약물로서의 특성을 검증해 본 결과, 정맥 주사 경로를 사용해도 암 조직으로 매우 높은 효율로 전달되었고, 전신성의 암세포 특이적 면역반응을 나타냈다. 연구진은 종양 쥐 모델에서 항암면역 나노입자를 혈관 주사를 통해 투여하였을 때, 암세포의 성장이 현저히 저해될 뿐 아니라 성장된 암을 완전히 제거할 수 있음을 확인하였다. 특히, 개발한 나노입자로 치료한 동물 모델의 경우 암에 대한 면역력이 생겨 2차 암에 대한 지속적인 치료 효과까지 유도함을 알 수 있었다. KIST 김인산 박사는 “암세포를 직접 공격하는 것이 아닌 체내에 있는 면역세포를 활성화시켜 암을 공격하는 나노입자는, 기존 항암제의 한계를 극복할 수 있는 차세대 항암 치료제로 활용이 가능할 것으로 기대한다” 라고 밝혔다. KIST는 지난 16일(화) ㈜삼양바이오팜과의 기술이전 조인식을 통해 총 기술료 50억 원(*착수기본료 5억 원 및 임상단계별 마일스톤 45억 원, 경상기술료 순매출의 3%(별도))에 관련기술을 기술 이전했다. 본 연구는 과학기술정보통신부(장관 유영민) 리더연구자 지원사업과 보건복지부 암정복추진연구개발사업으로 이루어졌으며, 연구결과는 국제학술지인 ‘Advanced Materials’(IF : 19.791, JCR 분야 상위 1.37 %)에 최신호에 게재되었다. <그림설명> <그림 1> 항암면역 나노입자(FHSIRPα-dox)의 항암 치료 모식도 면역원성 세포사멸 유도제을 담지하고 암세포의 ‘Dont eat me’ 신호를 차단할 수 있는 SIRPα 단백질이 표면에 노출된 나노입자가 초기의 선천면역세포를 활성화시켜 암에 특이적으로 반응할 수 있는 체내 면역반응을 지속적으로 일으킬 수 있음을 나타낸 모식도이다. <그림 2> SIRPα 단백질이 표면에 표출된 나노입자의 식세포 암세포 탐식 기능 항진 효과 다양한 암세포에 대하여 선천면역세포(포식세포, 수지상세포)의 탐식 기능이 개발된 나노입자에 의하여 증가함을 확인하였다. <그림 3> 면역원성 세포사멸 유도제를 담지하고 SIRPα 단백질이 표면에 표출된 항암면역 나노입자(FHSIRPα-dox)의 항암 효과 종양 쥐 모델에서 항암면역 나노입자를 혈관 주사를 통해 치료하였을 때 다른 대조군에 비해 암세포의 성장이 현저히 저해될 뿐 아니라 성장된 암을 박멸할 수 있음을 확인하였다. <그림 4> 항암면역 나노입자(FHSIRPα-dox)의 항암 백신 효과 항암면역 나노입자로 치료한 종양 쥐 모델에서 1차 암을 수술로 제거하고 같은 암을 2차로 심어준 경우, 100% 모든 쥐에서 암이 자라지 않는 것을 보아 암에 대한 지속적인 치료 효과가 생김을 확인하였다.

- 암세포만 공격하는 체내 항암 면역세포를 활성화시키는 나노입자 개발 - 암 성장 억제 및 박멸, 면역력 증가로 글로벌 항암 신약 개발 기대 기존의 암 치료는 대부분 외과적 수술에 이은 화학치료요법에 의존하고 있는데, 이는 수술에 따른 고통, 화학요법에서 비롯된 전신성 부작용을 동반할 뿐 아니라 전이와 재발로 악순환을 겪는다. 최근 국내 연구진이 기존의 암 치료기술의 부작용과 한계를 해결할 수 있는 체내의 면역세포를 이용한 항암면역 치료기술로 비임상에서 큰 효과를 거둔 연구를 발표해 많은 의료진과 연구진에게 주목받고 있다. 한국과학기술연구원(KIST, 원장 이병권) 테라그노시스연구단 김인산 박사와 경북대 화학공학과 이은정 교수팀은 공동연구를 통해 체내 면역세포를 효과적으로 활성화 할 수 있는 나노입자 개발에 성공했다. 이 항암면역 나노입자는 암세포만을 특이적으로 공격할 수 있는 면역시스템을 활성화시킴으로써, 종양 동물모델에서 암 성장을 억제시킬 수 있을 뿐 아니라 2차 암 재발도 방지할 수 있을 것으로 기대된다. 암세포는 다양한 회피 방법을 통해 체내면역세포의 공격으로부터 자신을 방어한다. 대표적으로 암세포는 자신의 표면에 공격 무력화(‘Don’t eat me’) 신호를 내는 단백질(CD47)을 발현시켜 면역세포의 공격을 회피한다. 본 연구진은 우리의 면역 시스템이 암을 ‘적 (danger signal)’으로 인식하게끔 함으로써 암을 제거하도록 하는 전략을 구축하였다. 연구진은 약물의 담지가 가능하고 암 조직 지향성을 가지고 있는 생체 유래 나노 소재인 페리틴 나노입자 표면에 특정 단백질(SIRPα)을 표출하여, 암세포의 공격 무력화(‘Don’t eat me’) 신호를 차단시켜 암세포를 효과적으로 잡아먹는 것을 확인하였다. 또한 케이지 형태의 나노입자의 내부에 세포사멸 유도제를 삽입(담지)하여 선천성 면역세포의 탐식기능을 향상시키고 우수한 효능을 갖는 항암 치료제를 도출하였다. 항암 치료 약물로서의 특성을 검증해 본 결과, 정맥 주사 경로를 사용해도 암 조직으로 매우 높은 효율로 전달되었고, 전신성의 암세포 특이적 면역반응을 나타냈다. 연구진은 종양 쥐 모델에서 항암면역 나노입자를 혈관 주사를 통해 투여하였을 때, 암세포의 성장이 현저히 저해될 뿐 아니라 성장된 암을 완전히 제거할 수 있음을 확인하였다. 특히, 개발한 나노입자로 치료한 동물 모델의 경우 암에 대한 면역력이 생겨 2차 암에 대한 지속적인 치료 효과까지 유도함을 알 수 있었다. KIST 김인산 박사는 “암세포를 직접 공격하는 것이 아닌 체내에 있는 면역세포를 활성화시켜 암을 공격하는 나노입자는, 기존 항암제의 한계를 극복할 수 있는 차세대 항암 치료제로 활용이 가능할 것으로 기대한다” 라고 밝혔다. KIST는 지난 16일(화) ㈜삼양바이오팜과의 기술이전 조인식을 통해 총 기술료 50억 원(*착수기본료 5억 원 및 임상단계별 마일스톤 45억 원, 경상기술료 순매출의 3%(별도))에 관련기술을 기술 이전했다. 본 연구는 과학기술정보통신부(장관 유영민) 리더연구자 지원사업과 보건복지부 암정복추진연구개발사업으로 이루어졌으며, 연구결과는 국제학술지인 ‘Advanced Materials’(IF : 19.791, JCR 분야 상위 1.37 %)에 최신호에 게재되었다. <그림설명> <그림 1> 항암면역 나노입자(FHSIRPα-dox)의 항암 치료 모식도 면역원성 세포사멸 유도제을 담지하고 암세포의 ‘Dont eat me’ 신호를 차단할 수 있는 SIRPα 단백질이 표면에 노출된 나노입자가 초기의 선천면역세포를 활성화시켜 암에 특이적으로 반응할 수 있는 체내 면역반응을 지속적으로 일으킬 수 있음을 나타낸 모식도이다. <그림 2> SIRPα 단백질이 표면에 표출된 나노입자의 식세포 암세포 탐식 기능 항진 효과 다양한 암세포에 대하여 선천면역세포(포식세포, 수지상세포)의 탐식 기능이 개발된 나노입자에 의하여 증가함을 확인하였다. <그림 3> 면역원성 세포사멸 유도제를 담지하고 SIRPα 단백질이 표면에 표출된 항암면역 나노입자(FHSIRPα-dox)의 항암 효과 종양 쥐 모델에서 항암면역 나노입자를 혈관 주사를 통해 치료하였을 때 다른 대조군에 비해 암세포의 성장이 현저히 저해될 뿐 아니라 성장된 암을 박멸할 수 있음을 확인하였다. <그림 4> 항암면역 나노입자(FHSIRPα-dox)의 항암 백신 효과 항암면역 나노입자로 치료한 종양 쥐 모델에서 1차 암을 수술로 제거하고 같은 암을 2차로 심어준 경우, 100% 모든 쥐에서 암이 자라지 않는 것을 보아 암에 대한 지속적인 치료 효과가 생김을 확인하였다.

- 윤활 코팅으로 기기 삽입시 브레인 조직의 손상과 염증반응을 최소화 - 인체 삽입형 기기의 수명을 4배 이상 늘려 상용화 앞당길 것으로 기대 최근 뇌에 브레인칩을 삽입하여 생각만으로 기계를 움직이는 뇌-기계 인터페이스 기술을 비롯해 파킨슨 병 등 뇌질환 치료를 위한 뇌심부 자극기 등 다양한 인체 삽입형 의료기기들이 개발되어 의료 현장에서 활용되고 있다. 하지만, 인체에 삽입되는 기기는 주위 생체조직에 면역반응을 유도하고, 이로 인한 기기의 성능 저하로 장기간 사용이 어렵다. 뇌심부 자극기나 브레인칩 역시 뇌에 삽입되면 미세아교세포 등 뇌면역세포의 작용으로 안정적인 동작이 저해되고, 기기 수명이 단축되어 교체를 위한 추가적인 수술이 필요하다. 한국과학기술연구원(KIST, 원장 윤석진)은 뇌과학연구소 조일주 단장 연구팀이 연세대학교 (연세대, 총장 서승환) 서정목 교수 연구팀과의 공동연구를 통해 뇌를 포함, 인체에 삽입되는 의료기기 코팅기술을 개발했으며 이를 통해 삽입과정의 조직손상을 최소화하고 염증반응을 억제해 기기의 수명을 기존 기기 대비 4배 이상 향상시키는 성과를 거두었다고 밝혔다. 개발한 기술은 인체에 삽입되는 기기 표면에 단분자막과 윤활유를 얇고 균일하게 코팅하는 방법이다. 이는 기기가 인체에 삽입되는 동안 발생하는 기기-조직간의 마찰을 감소시켜 조직 손상을 최소화한다. 더불어 면역거부반응에 의해 활성화 된 면역세포들이 기기 표면에 붙는 것을 막는 면역세포 부착 방지 특성을 나타낸다. 연구팀은 실험을 통해 생쥐 뇌에 개발한 코팅 기술이 적용된 신경 탐침을 삽입해 관찰한 결과 삽입직후 신경 탐침 내 32개의 뇌신호 측정 전극 중 90% 이상의 전극에서 뇌신호가 성공적으로 관찰할 수 있었다. 이는 코팅기술이 적용되지 않은 신경탐침에서 관찰되는 신호의 2배이며, 뇌조직의 관찰을 통해서도 삽입 과정에서 발생하는 조직손상을 최소화했음을 확인했다. 안정성 면에서도 코팅막 처리가 되지않은 탐침의 경우 면역세포들이 기기표면에 붙어 시간이 지남에 따라 신호측정 기능이 떨어졌으나 코팅기술이 적용된 탐침은 생물부착방지 특성으로 기존 전극에 비해 4배가 긴 4개월 간 안정적으로 뇌신호 측정이 가능했다. 조일주 단장과 서정목 교수는 “개발한 코팅 기술은 뇌 뿐아니라 다른 인체 부위 삽입 기기에도 활용이 가능하며, 관련 기기의 수명을 획기적으로 연장할 수 있을 것”이라며, “인체 삽입형 의료기기의 교체 주기를 획기적으로 늘려 빠른 상용화에도 기여 할 것으로 기대한다”라고 말했다. 본 연구는 과학기술정보통신부(장관 임혜숙) 지원으로 한국연구재단의 신진연구자 지원사업과 뇌과학원천기술개발사업 등으로 수행되었으며, 이번 연구 결과는 ‘Advanced Science’ (IF: 16.80 JCR 분야 상위 5.255%) 에 표지논문으로 선정되었다. * (논문명) A Lubricated Nonimmunogenic Neural Probe for Acute Insertion Trauma Minimization and Long-Term Signal Recording - (제 1저자) 연세대학교 이연택 학생연구원 - (제 1저자) 한국과학기술연구원 신효근 박사후연구원 - (교신저자) 한국과학기술연구원 조일주 책임연구원 - (교신저자) 연세대학교 서정목 교수 <그림 설명> [그림 1] 코팅이 적용되지 않은 신경 탐침(위)과 적용된 신경 탐침(아래)간에 뇌조직과의 마찰 특성 및 생물 부착 특성 비교에 관한 개략도 (코팅이 적용된 신경탐침(아래)의 경우 대조군(위) 대비 미세아교세포 등 뇌면역세포의 활성과 세포부착이 현저히 적음을 확인) [그림 2] 코팅이 적용된 신경 탐침의 분해도 및 코팅 적용 과정에 관한 모식도 [그림 3] 코팅 적용에 따른 실리콘산화물과 백금흑 표면에서의 접촉각 및 생물 부착 특성 (실리콘산화물, 백금흑 모두 코팅이 적용된 표면은 대조군 대비 소수성 특징을 보임) [그림 4] 코팅이 적용되지 않은 신경 탐침과 적용된 신경 탐침간의 뇌조직 손상 비교 및 탐침 주변 뇌면역세포 활성도 비교 (코팅이 적용된 탐침의 경우 조직손상과 뇌면역세포의 활성이 적음) [그림 5] 코팅이 적용되지 않은 신경 탐침과 적용된 신경 탐침을 통해 측정된 대표적인 뇌신경 신호 (삽입 후 1일, 삽입 후 8주 뒤, 신호 측정 결과) (코팅이 적용된 신경탐침의 경우 8주 후에도 안정적으로 작동함을 확인)

- 윤활 코팅으로 기기 삽입시 브레인 조직의 손상과 염증반응을 최소화 - 인체 삽입형 기기의 수명을 4배 이상 늘려 상용화 앞당길 것으로 기대 최근 뇌에 브레인칩을 삽입하여 생각만으로 기계를 움직이는 뇌-기계 인터페이스 기술을 비롯해 파킨슨 병 등 뇌질환 치료를 위한 뇌심부 자극기 등 다양한 인체 삽입형 의료기기들이 개발되어 의료 현장에서 활용되고 있다. 하지만, 인체에 삽입되는 기기는 주위 생체조직에 면역반응을 유도하고, 이로 인한 기기의 성능 저하로 장기간 사용이 어렵다. 뇌심부 자극기나 브레인칩 역시 뇌에 삽입되면 미세아교세포 등 뇌면역세포의 작용으로 안정적인 동작이 저해되고, 기기 수명이 단축되어 교체를 위한 추가적인 수술이 필요하다. 한국과학기술연구원(KIST, 원장 윤석진)은 뇌과학연구소 조일주 단장 연구팀이 연세대학교 (연세대, 총장 서승환) 서정목 교수 연구팀과의 공동연구를 통해 뇌를 포함, 인체에 삽입되는 의료기기 코팅기술을 개발했으며 이를 통해 삽입과정의 조직손상을 최소화하고 염증반응을 억제해 기기의 수명을 기존 기기 대비 4배 이상 향상시키는 성과를 거두었다고 밝혔다. 개발한 기술은 인체에 삽입되는 기기 표면에 단분자막과 윤활유를 얇고 균일하게 코팅하는 방법이다. 이는 기기가 인체에 삽입되는 동안 발생하는 기기-조직간의 마찰을 감소시켜 조직 손상을 최소화한다. 더불어 면역거부반응에 의해 활성화 된 면역세포들이 기기 표면에 붙는 것을 막는 면역세포 부착 방지 특성을 나타낸다. 연구팀은 실험을 통해 생쥐 뇌에 개발한 코팅 기술이 적용된 신경 탐침을 삽입해 관찰한 결과 삽입직후 신경 탐침 내 32개의 뇌신호 측정 전극 중 90% 이상의 전극에서 뇌신호가 성공적으로 관찰할 수 있었다. 이는 코팅기술이 적용되지 않은 신경탐침에서 관찰되는 신호의 2배이며, 뇌조직의 관찰을 통해서도 삽입 과정에서 발생하는 조직손상을 최소화했음을 확인했다. 안정성 면에서도 코팅막 처리가 되지않은 탐침의 경우 면역세포들이 기기표면에 붙어 시간이 지남에 따라 신호측정 기능이 떨어졌으나 코팅기술이 적용된 탐침은 생물부착방지 특성으로 기존 전극에 비해 4배가 긴 4개월 간 안정적으로 뇌신호 측정이 가능했다. 조일주 단장과 서정목 교수는 “개발한 코팅 기술은 뇌 뿐아니라 다른 인체 부위 삽입 기기에도 활용이 가능하며, 관련 기기의 수명을 획기적으로 연장할 수 있을 것”이라며, “인체 삽입형 의료기기의 교체 주기를 획기적으로 늘려 빠른 상용화에도 기여 할 것으로 기대한다”라고 말했다. 본 연구는 과학기술정보통신부(장관 임혜숙) 지원으로 한국연구재단의 신진연구자 지원사업과 뇌과학원천기술개발사업 등으로 수행되었으며, 이번 연구 결과는 ‘Advanced Science’ (IF: 16.80 JCR 분야 상위 5.255%) 에 표지논문으로 선정되었다. * (논문명) A Lubricated Nonimmunogenic Neural Probe for Acute Insertion Trauma Minimization and Long-Term Signal Recording - (제 1저자) 연세대학교 이연택 학생연구원 - (제 1저자) 한국과학기술연구원 신효근 박사후연구원 - (교신저자) 한국과학기술연구원 조일주 책임연구원 - (교신저자) 연세대학교 서정목 교수 <그림 설명> [그림 1] 코팅이 적용되지 않은 신경 탐침(위)과 적용된 신경 탐침(아래)간에 뇌조직과의 마찰 특성 및 생물 부착 특성 비교에 관한 개략도 (코팅이 적용된 신경탐침(아래)의 경우 대조군(위) 대비 미세아교세포 등 뇌면역세포의 활성과 세포부착이 현저히 적음을 확인) [그림 2] 코팅이 적용된 신경 탐침의 분해도 및 코팅 적용 과정에 관한 모식도 [그림 3] 코팅 적용에 따른 실리콘산화물과 백금흑 표면에서의 접촉각 및 생물 부착 특성 (실리콘산화물, 백금흑 모두 코팅이 적용된 표면은 대조군 대비 소수성 특징을 보임) [그림 4] 코팅이 적용되지 않은 신경 탐침과 적용된 신경 탐침간의 뇌조직 손상 비교 및 탐침 주변 뇌면역세포 활성도 비교 (코팅이 적용된 탐침의 경우 조직손상과 뇌면역세포의 활성이 적음) [그림 5] 코팅이 적용되지 않은 신경 탐침과 적용된 신경 탐침을 통해 측정된 대표적인 뇌신경 신호 (삽입 후 1일, 삽입 후 8주 뒤, 신호 측정 결과) (코팅이 적용된 신경탐침의 경우 8주 후에도 안정적으로 작동함을 확인)