장의순 금오공대 교수팀, GNR의 암세포 억제 효과 확인

금 나노막대, 암세포 성장속도 억제 및 사멸속도 촉진
"면역항암제 효과 낮은 췌장암 등 고형암 치료에 적용할 수 있을 것"

권태혁 기자 | 2024.07.11 16:30

장의순 금오공대 화학생명과학과 교수(왼쪽 사진)와 제1저자인 조아라 응용화학과 박사./사진제공=금오공대

국립금오공과대학교는 최근 장의순 화학생명과학과 교수 연구팀이 금 나노막대(Gold nanorod, 이하 GNR)가 암세포의 성장속도를 억제하고 나아가 사멸속도를 촉진한다는 사실을 확인했다고 11일 밝혔다.

장 교수팀은 10여년 전부터 GNR의 피뢰침 역할을 활용한 전기화학적 암치료 기술을 연구했다. 연구진은 외부 전기장을 가하면 부도체인 암세포 내 GNR 표면에 전기장이 증폭되고, 이로 인해 암세포들이 더 빠르게 사멸할 것이라고 가정했다.

실험 결과는 예상과 일치했다. GNR을 처리한 암세포들이 음극에서 양극 방향으로 빠르게 사멸한 것이다. 하지만 이와 관련된 연구 결과가 학계에 정식 보고된 적이 없어 GNR에 의한 암세포 사멸 메커니즘을 명확히 밝히기 어려웠다.

장 교수팀은 지속적인 연구를 통해 △외부 및 저전압(10V/cm 이하) 전기장에 의한 암세포 사멸 원인 △GNR의 피뢰침 효과와 그로 인한 암세포 사멸 메커니즘 등을 규명했다.

제1저자인 조아라 응용화학과 박사는 "GNR을 활용한 전기화학적 암치료 기술은 췌장암과 같이 면역항암제 반응률이 매우 낮은 고형암 치료에 적용할 수 있을 것"이라며 "GNR 항암 치료법이 실용화될 수 있도록 후속 연구를 이어가겠다"고 전했다.

한편 이번 연구는 △한국연구재단의 '지역대학 우수과학자 지원사업' △한국보건산업진흥원의 '혁신성장 피부건강기반 기술개발사업' △정보통신기획평가원의 '지역지능화 혁신인재양성사업'의 지원을 받아 수행됐다. 연구결과는 'Electric Field-Responsive Gold Nanoantennas for the Induction of a Locoregional Tumor pH Change Using Electrolytic Ablation Therapy'(전기적 절제 치료에서 암세포 미세환경 pH 변화 유도를 위한 전기장 반응형 금 나노안테나)라는 제목으로 국제학술지 'ACS Nano'(IF=15.8) 온라인판에 게재됐다.