중앙대 방명걸 교수팀, 차세대 암 치료·진단 위한 '탄소점 나노하이브리드' 기술 제시

중앙대학교는 동물생명공학과 방명걸 교수 연구팀이 차세대 암 정밀 치료와 진단을 위해 '탄소점(Carbon Dot, CD)' 기반의 나노하이브리드 개발을 제시해 새로운 임상 적용 방향으로 주목받고 있다고 20일 밝혔다.

CD는 고유한 형광 특성, 인체에 무해한 생체적합성, 기능화의 용이성으로 종양 영상과 치료를 위한 잠재적 물질로 주목받고 있다. 조절 가능한 형광과 다양한 작용기를 가진 독특한 구조 덕분에 여러 질환의 진단·치료 분야에 폭넓게 활용되고 있다.

그러나 종양의 복잡한 미세환경과 자가보호 기전은 항암제의 효과를 떨어뜨리고, CD의 작은 크기(10나노미터(㎚) 미만)는 빠른 대사로 인해 종양 표적화 효율이 낮다는 한계가 있었다.

방명걸 교수팀은 영상과 다양한 치료 전략을 지능적으로 통합할 수 있는 '종양 미세환경 반응형 CD 기반 나노하이브리드' 개발을 제안했다. 나노하이브리드는 더 크고 크기 조절이 가능해 약물 적재 용량이 높고 체내 순환 시간이 길다. 종양 내 축적률과 투과성·보유력 기반 표적화 효율이 크게 향상된다.

이번 논문은 기존 연구와 주요 구축 전략, 바이오메디컬 응용 분야 등에 대한 분석을 통해 CD 기반 나노의학을 정밀 암 치료·진단 분야의 임상 적용으로 발전시키기 위한 로드맵을 제시했다는 점에서 의미가 크다. 방 교수는 "탄소점을 이용한 나노의학은 암을 더 정밀하게 진단하고 치료할 새로운 가능성을 제시한다"며 "이번 연구가 차세대 나노의학 발전의 중요한 기반이 되길 바란다"고 말했다.

이번 연구 결과는 학술지 인용 보고서(JCR) 기준 화학·무기·핵화학 분야 1위 저널인 '배위화학 평론(Coordination Chemistry Reviews)에 최근 온라인 게재됐다. 중앙대 생명환경연구원의 우브셰트 메코넨 기르마 연구교수가 제1저자, 방명걸 교수가 교신저자로 각각 참여했다.

이번 연구는 한국연구재단 이공분야 대학중점연구소 사업 지원을 받아 이뤄졌다.