'DNA 접기 기술'로 세포 침투력 '굿' 나노구조체 "제작 가능"
'DNA 접기 기술'로 세포 침투력 '굿' 나노구조체 "제작 가능"
  • 송승현
  • 승인 2018.06.11 13:32
  • 조회수 1134
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인류의 평균 수명이 늘어나면서 질병과 건강에 대한 관심이 높아지고 있습니다. '암(Cancer)' 질환과 관련하여 국내 성인 3명 중 1명이 암을 겪는다는 통계에서 볼 수 있듯, 암은 흔한 질병이 되었으며 치료를 위한 많은 연구가 이뤄지고 있죠. 특히 나노구조체를 이용한 암 치료제가 암세포에 효과적으로 전달되도록 하는 연구가 활발하게 진행되고 있습니다.

 

암 세포. 출처: pixabay

국내 연구진이 DNA를 접는 기술을 통해 원하는 형태의 DNA 나노구조체를 제작했습니다. 효과적인 세포 암 치료의 가능성으로 주목받고 있다고 합니다.

 

한국과학기술연구원 의공학연구소 류주희 박사팀은 다나파버 암 연구소(Dana-Farber Cancer Institute) 윌리엄 시(William Shih) 교수 연구진과 공동연구를 통해 DNA 접기 기술을 개발하여 기존의 나노구조체 제조방법으로는 만들기 어려운 다양한 형태의 DNA 나노구조체를 제작했습니다. 또한 공동연구진은 이 기술로 정교하게 제작된 여러 형태의 나노구조체들의 세포 침투도를 분석했다고 밝혔습니다.

 

최근 학계의 연구결과에서는 나노구조체의 모양과 크기에 따라서 세포에 침투할 수 있는 성질이 크게 달라진다는 점이 대략적으로 밝혀졌으나, 이 나노구조체를 원하는 모양과 크기로 만들기가 매우 어려워서 정교한 연구를 수행하기는 어려운 실정이었습니다.

 

연구진이 개발한 DNA 접기 기술은 뼈대가 되는 하나의 긴 DNA에 상호보완적인 여러 개의 짧은 DNA들을 이용하여 종이접기 하듯이 접어서, 원하는 형태의 나노구조체를 만드는 것입니다. DNA 가닥들이 결합을 통해 이중나선을 형성하면서 특정형태를 이루는데, 다양한 형태의 구조체를 수 나노미터(nm, 10억분의 1m) 크기로 정밀하게 만들 수 있습니다. 정교한 제어를 통해 만들어진 DNA 나노구조체는 뛰어난 생체 적합성 등으로 약물전달체로 밝은 전망을 가지고 있죠.

 

DNA 접기 기술로 만들어진 다양한 크기와 모양의 DNA 나노구조체. 출처: 한국과학기술연구원

연구진은 11가지 종류의 서로 다른 크기와 모양을 가진 DNA 나노구조체를 제작해 다양한 세포에 침투시키는 실험을 진행했습니다. 그 결과, 모든 세포에서 나노구조체의 조밀함이 높을수록 세포로의 침투도가 높아지는 것을 확인했대요. 구조체의 내부가 채워져 조밀함이 높은 나노구조체의 경우 같은 무게의 대조군에 비해 15배 이상 향상된 세포 투과도를 나타냈습니다.

 

류주희 박사. 출처: 한국과학기술연구원

KIST 류주희 박사는 "이번 연구 결과로 DNA 접기 기술을 통해 세포 침투 능력이 우수한 나노구조체를 제작하는 것이 가능해졌다. 향후 이 기술로 DNA 나노구조체가 암 치료제와 같은 약물 전달을 위한 전달체로 활용되는데 큰 기여를 할 것으로 기대한다"고 밝혔습니다.

 

본 연구는 과학기술정보통신부 지원을 바탕으로 한 KIST 기관고유사업으로 수행됐습니다. 연구 결과는 <Nano Letters>에 게재됐습니다.



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