녹조현상 일으키는 유해한 남조류에서 친환경 발광

탄소나노입자 대량 제조기술 개발

- 친환경 발광 탄소나노입자는 암세포 치료 및 진단에 활용되는 물질 -

이주한, 이현욱 박사, 박소영 연구원, 네이처 자매지 ‘Scientific reports’誌에 논문 게재

□ 녹조현상으로 여름철 하천 오염을 일으키는 남조류(시아노박테리아)로부터 발광 탄소(카본)나노입자를 대량으로 추출하는 신기술이 개발됨에 따라 수질정화와 동시에 암 치료 및 진단에 사용되는 친환경 탄소나노입자 생산이 가능해질 전망이다.

□ 한국기초과학지원연구원(원장 정광화, 이하 기초지원연) 물성과학연구부 이주한, 이현욱 박사 연구팀은 100kg의 유해한 남조류로부터 약 100g의 탄소나노입자를 대량 추출할 수 있는 신기술을 개발했다고 14일 밝혔다.

□ 또한 이번에 개발된 신기술을 통해 추출된 탄소나노입자(Green carbon nanotags)를 항암화학치료제인 독소루비신(Doxorubicin, DOX)과 결합시킨 T-tag(Therapeutic carbon nanotags) 물질은 암세포를 선택적으로 치료하는 동시에 탄소나노입자의 발광 특성을 이용한 진단 영상 검사가 가능함을 밝혔다.

□ 이번 연구성과는 유해한 남조류로부터 높은 친수성, 광안정성, 생체적합성을 가지는 친환경적인 탄소나노입자를 간단한 방법으로 대량 추출하고, 추출된 나노입자 표면에 치료 약물을 결합시켜서 암세포를 추적함과 동시에 파괴할 수 있는 ‘질병진단 및 치료용 친환경 탄소나노입자 대량 제조기술’을 세계 최초로 개발하였다.

□ 특히 ‘진단 및 치료용 친환경 탄소나노입자 대량 제조기술’ 개발은 녹조현상을 일으키는 유해 남조류를 활용했기 때문에 원료비 절감 뿐만 아니라 세계적인 환경오염 문제로 대두되고 있는 녹조문제 해결에 크게 기여할 수 있을 것으로 예상되고 있다.

□ 또한 복잡한 제조공정이 필요했던 기존 나노입자에 비해 간단하면서도 생체 응용을 위한 추가 표면처리가 필요 없는 대량 제조공정기술 개발에 성공했다는 점에서 큰 의미를 갖는다.

□ 기초지원(연) 이주한 박사는 “이번 연구는 암세포 치료 및 진단에 사용되는 발광 탄소나노입

자를 유해한 남조류로부터 추출하는 기술을 개발했다는 점에서 큰 의의를 가지며, 높은 친수성과 생체 안전성을 갖는 친환경 탄소나노입자 대량생산 기술을 개발함으로서 진단-치료용 탄소나노입자 상용화의 가능성을 열게 됐다”라고 밝혔다.

□ 이번 연구는 미래부의 신성장융합동력사업 지원을 받아 기초지원(연) 물성과학연구부 이주한 박사, 이현욱 박사, 박소영연구원팀이 수행했으며, 연구결과는 네이처 자매지인 사이언티픽 리포츠(Scientific reports) 誌’의 온라인판에 (논문명 : Photoluminescent carbon nanotags from harmful cyanobacteria for drug delivery and imaging in cancer cells)게재 되었다.

☎ 문의처 : 기초지원(연) 물성과학연구부 이주한 박사 (042-865-3613)