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원격조정 자기나노입자 바이오의학

전문가 제언: ○ 나노기술(NT)은 정보기술(IT), 생명기술(BT)과 함께 21세기 꿈의 기술로 꼽히고 있다. 자기나노입자(magnetic nanoparticle)는 화학뿐만 아니라 최근 생물학과 의학 분야에서 많은 응용 가치를 가지고 있다.

○ 자기나노입자는 최소한 1차원의 10~100nm 길이의 무정형 또는 반결정형으로 이루어져 있다. 자기나노입자의 여러 특징 중에는 일정한 크기, 넓은 표면적, 흡착성, 생체적합성, 초상자성(superparamagnetism) 및 자기 모멘트(magnetic moment)가 있는데, 이러한 특성들은 제조과정에서 정교하게 조절할 수 있다.

○ 철 기반 물질들을 흔히 ‘자성’(magnetic)이라고 말하지만, 더 정확한 표현으로는 ‘초상자성’(superparamagnetic)이라고 부르는 것이 옳다. 초상자성은 영구자석과 달리 자기장에 노출될 때에는 자성을 나타내지만 자기장이 없어지면 자성도 없어진다.

○ 가장 잘 알려진 금속 고정화 친화 크로마토그래피(immobilized metal affinity chromatography)로서는 여섯 개의 히스티딘이 재조합단백질의 C-말단이나 N-말단에 결합된 것이다. ‘6×His tag’은 금속이온과 강하게 결합한다.

○ 특정 항체를 붙인 자기입자를 사용하면 여러 가지 세포들이 섞여 있는 시료에서 특정 세포만을 분리해낼 수 있다. Magnetic-assisted cell sorting(MACS) 시스템을 이용하면 같은 종류의 세포들만을 모으고 또 시각적인 확인이 가능하도록 세포 표면에 나노자기입자를 결합시킨다. 태반혈액에서 줄기세포인 CD14 및 CD16의 수를 카운트하는 방법이 실용화되어 사용되고 있다.

○ 자성유도 고열요법: 자성입자를 또 다른 외부 자기장에 노출시키면 그 입자 및 표면적에 따른 자기이력현상이나 이완능력의 상실로 인하여 열이 발생된다. 암세포는 43도 이상의 온도에서 죽으나 정상세포는 살아남기 때문에 자성입자를 암세포에 도달시켜 자기장을 걸어줌으로써 암세포만을 선택적으로 죽일 수 있다.

저자: Jose Luis Corchero and Antonio Villaverde
자료유형: 학술정보