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분자와 세포의 영상화를 위한 바이오접합 양자점

전문가 제언: ○ 반도체 나노입자인 양자점(QDs: Quantum Dots)의 생체 영상화에의 응용은 나노기술의 의약학적 적용의 가장 성공적인 분야이다. 이와 관련한 연구에서 QDs 입자표면의 변형은 다양한 기능성 물질을 접합하기 위하여 대단히 중요하다.

○ 친수성 thiol화합물, 실리카, 양성친화성 폴리머, polyethyleneglycol(PEG) 코팅한 QDs에 생체친화성 바이오분자를 접합하여 다양한 기능을 가진 나노입자로 변형하여 활용범위를 넓혀가고 있다. streptavidin 접합 QDs는 여러 biotin화 분자들과 쉽게 결합하며, 항체를 접합한 QDs는 다양한 항원에 대한 특이성을 가지게 되고, 저분자량 리간드와 aptamer를 결합하여 세포 수용체와 표적에 대한 특이성을 부여하는 등의 다양한 분야에 응용 가능한 QDs들이 연구되고 있다.

○ 영상화 시약으로서 QDs의 활용에 더하여 최근에는 다중 영상기능(광학적 영상+MRI/PET), 이중 기능(영상화+약물운반 또는 둘 이상의 약물운반), 표적(하나 이상의 리간드) 등의 다중기능을 가진 QDs들이 설계되고 개발되고 있다.

○ 크기와 형태, 표면에 대한 체계적인 변형과 최적화를 통하여 비 특이성 기관 섭취와 RES에 의한 제거를 극복할 수 있는 생체적합성 나노입자의 개발로 RES 흡수를 피할 수 있고 능동적 결합 메커니즘에 의한 종양 표적 QDs들이 머지않은 장래에 개발될 것으로 기대된다.

○ 신장 여과한계 이상의 크기를 가진 QDs는 정맥주사 후 세망내피계에 축적되나 이 입자들의 그 후의 운명에 대해서는 밝혀지지 않고 있다. QDs 나노입자들이 현재의 실험실 영역에서 벗어나 임상 시험에 적용하려면 나노입자의 분포, 배설, 대사, 약물동역학을 포함한 나노독성 연구가 함께 수행되어야 할 것이다.

저자: Andrew M. Smith, Hongwei Duan, Aaron M. Mohs, Shuming Nie
자료유형: 학술정보