연구자들이 병변에 약물을 효과적으로 전달할 수 있는 꽃 모양의 입자를 만들었습니다. 의료 영상 기술을 사용하여 추적하고 제어할 수 있는 입자는 쥐를 대상으로 한 초기 테스트에 성공한 후 암과 심혈관 질환 치료에 대한 가능성을 보여줍니다.
이러한 모든 요구 사항을 충족하는 단일 솔루션을 찾는 것은 어려운 일이었습니다. 그러나 ETH Zurich가 이끄는 연구팀은 이러한 모든 기준을 충족하는 특별한 종류의 입자를 도입했습니다. 이 입자는 효과적일 뿐만 아니라 작은 종이꽃이나 사막의 장미처럼 현미경으로 보면 눈에 띄게 보입니다. 그들은 꽃으로 배열되는 매우 얇은 꽃잎으로 구성됩니다. 이 꽃알갱이는 직경이 1~5 마이크론으로 적혈구보다 약간 작습니다.
그들의 모양에는 두 가지 주요 장점이 있습니다. 첫째, 꽃 입자는 꽃의 크기에 비해 표면적이 크다. 촘촘하게 쌓인 꽃잎 사이의 틈은 모공처럼 폭이 수 나노미터에 불과하다. 이는 치료 활성 물질을 다량으로 흡수할 수 있음을 의미합니다. 둘째, 꽃잎은 음파를 산란시키거나 빛을 흡수하는 분자로 코팅되어 초음파나 광음향 영상을 통해 쉽게 볼 수 있습니다.
Daniel Razansky와 Metin Sitti가 이끄는 연구팀은 Advanced Materials에 발표된 연구에서 이러한 발견을 보고했습니다. Razansky는 취리히공과대학(ETH Zurich)과 취리히대학교(University of Zurich)의 생의학 이미징 교수로 이중 임명되었습니다. 시트티(Sitti)는 마이크로로봇공학 분야의 전문가입니다. 그는 최근 취리히 공과대학(ETH Zurich)과 슈투트가르트의 막스플랑크 지능형 시스템 연구소에서 교수로 재직했으며 나중에 이스탄불의 Koç 대학교로 옮겼습니다.
Lazanski 그룹의 박사과정 학생이자 연구 공동 저자인 Paul Wrede는 "이전 연구자들은 혈액 내 작은 기포를 운반하기 위해 초음파 또는 기타 음향 방법을 사용하는 데 중점을 두었습니다."라고 말했습니다. "우리는 이제 고체 입자도 음향적으로 유도될 수 있다는 것을 보여주었습니다." 버블에 비해 꽃 입자의 장점은 더 많은 활성 성분 분자를 담을 수 있다는 것입니다. "
연구자들은 페트리 접시 실험에서 꽃 입자에 항암제가 들어 있을 수 있음을 보여주었습니다. 그들은 또한 쥐의 혈류에 입자를 주입했습니다. 집중된 초음파를 사용하여 그들은 순환계 내에서 미리 결정된 위치에 입자를 유지할 수 있었습니다. 그들은 입자 주변의 매우 빠른 혈액 순환에도 불구하고 이를 수행했습니다. 집속 초음파는 음파를 특정 위치에 집중시키는 기술입니다. "즉, 우리는 단지 미세입자를 주입하고 최선의 결과를 바라는 것이 아닙니다. 우리는 실제로 이를 제어하고 있습니다. 연구원들은 언젠가 이 기술이 종양이나 혈관을 막는 혈전에 약물을 전달하는 데 사용될 수 있기를 바라고 있습니다."
미세 입자는 목적과 미세 입자의 위치를 제어하기 위해 연구자가 선호하는 이미징 절차에 따라 다양한 재료로 만들어질 수 있으며 코팅이 다릅니다. Wrede는 "기본 작동 원리는 구성 요소가 아니라 모양에 따라 결정됩니다."라고 말했습니다. "이번 연구에서 연구진은 산화아연으로 만들어진 꽃 입자를 자세히 조사했습니다. 또한 폴리이미드로 만들어진 입자와 니켈과 유기 화합물로 구성된 복합재도 테스트했습니다."
이제 연구자들은 자신들의 개념을 개선하기를 희망하고 있습니다. 그들은 이 기술이 심혈관 질환이나 암 환자에게 도움이 되기 전에 먼저 더 많은 동물 실험을 실시할 계획입니다.
/ScitechDaily에서 편집됨