전북대학교 이동원 교수(BIN 융합공학과)가 혈관 속에서 피가 굳어져 혈액의 흐름을 방해하는 혈전을 신속하게 진단하고 치료할 수 있는 ‘혈전 표적 진단 및 치료 나노약물’을 개발했다.

이번 연구 결과는 나노과학 분야의 최고 권위 학술지인 ACS Nano(impact factor 13.942) 2018년 1월호에 게재됐고, 초음파 및 광음향 영상을 통해 혈전을 실시간 영상하는 동시에 효과적으로 혈전생성을 억제하는 차세대 기술로 주목을 받고 있다.

개발된 고분자 나노입자는 혈전만을 선택적으로 표적해 혈전 주위에 과다 생성된 유해 활성산소를 제거하는 동시에 천연생리활성물질을 방출하여 항염증 및 항혈전 효과를 나타낸다. 

또한 분해 시 이산화탄소 기포를 생성해 초음파 및 광음향 영상 신호를 증폭시켜 혈전의 정확한 진단이 가능한 고해상도 영상을 얻을 수 있다.

현재 혈전 관련 질환의 진단을 위해 X-ray나 CT 등의 방사선 에너지를 이용한 영상 기법을 주로 이용하지만, 이는 방사선 노출에 따른 부작용이 따른다.

그러나 광음향 영상은 방사선 없이 빛을 이용하여 생체 조직을 촬영하는 기법으로, 초음파와 결합하여 고해상 영상을 구현할 수 있다는 장점이 있어 차세대 의학영상 기술로 각광을 받고 있다.

이 교수팀은 미국 하버드 의대 심장내과 피터 강(Peter M. Kang) 교수팀과 다양한 심혈관질환 동물 모델을 이용해 혈전 관련 질환을 진단과 동시에 치료까지 할 수 있는 약물을 개발하기 위한 공동연구도 진행하고 있다.

이동원 교수는 “현재 심혈관질환에서 항혈전 약물 없이 혈전의 생성을 억제하는 동시에 혈전에서 특이적으로 영상신호를 증폭시켜 정밀한 영상진단이 가능한 물질 개발이 전무하다”며 ”추가 연구를 통해 임상실험 단계까지 도달하고, 실제 상용화까지 이어질 수 있을 것으로 기대된다”고 말했다.

한편, 이번 연구는 산업통상자원부의 ‘다기능 3D 초음파 영상기반 심장·혈관 실시간 진단 시스템 기술 개발’ 과제와 ‘치료용 나노입자 기반 실시한 혈전 영상화 기술 개발 및 검증’ 과제 지원을 받아 수행됐다. 

/김민근 기자