골프공 미립자…의료용 물질 운반 뛰어나네!

▲골프공 미립자.[사진제공=교과부]

[아시아경제 정종오 기자]골프공 모양의 미립자가 개발돼 눈길을 끌고 있다. 이 미립자를 이용하면 기존의 매끄러운 미립자보다 세포와 상호작용이 커 세포 안으로 흡수되는 능력이 뛰어난 것으로 나타났다.

국내 연구진이 조영제나 형광물질과 같은 바이오이미징 물질을 운반할 수 있는 수㎛ 크기의 골프공 모양 생분해성 미립자를 개발했다. 골프공처럼 표면에 보조개(dimple) 같은 요철이 있는 이 미립자는 기존 구형의 매끄러운 미립자보다 세포와의 상호작용 우수하여 세포 안으로 함입되는 능력이 훨씬 뛰어나다. 공주대학교 신소재공학과 조국영 교수와 충남대학교 분석화학기술대학원 임용택 교수가 공동으로 개발했다.

세포나 조직의 영상을 얻기 위한 MRI나 CT 촬영에 이용되는 나노입자는 너무 작아 체내에서 완전 배출되지 않고 장기에 축적되거나 자기장 환경에서 자성을 띠고 서로 뭉치는 등 세포 독성을 가질 수 있다는 한계가 있다. 이 때문에 나노입자를 그대로 주입하기보다 생체친화성을 높이기 위해 생체에서 분해될 수 있는 고분자에 담아 주입하기 위한 연구가 계속되고 있다. 그 가운데 표면이 울퉁불퉁한 공이 매끄러운 공보다 공기저항을 덜 받는다는 점에 착안, 골프공 구조의 미립자를 제조하기 위한 연구가 계속돼 왔다.

기존에는 미립자의 표면에 원하는 요철을 내기 위해서는 여러 공정이 필요하고 생분해성 고분자에는 적용이 어려운 등의 한계가 있었다. 연구팀은 고분자 유기방울의 표면을 수많은 미세 유기방울들이 도장을 찍듯 돌아다니는 기름방울임프린팅(droplet imprinting) 방법을 통해 단일공정으로 골프공 모양의 생분해성 미립자를 만들어냈다.

골프공 모양으로 제조된 미립자는 동일한 재료를 이용한 표면이 매끄러운 미립자와 비교했을 때 외부자극에 의한 반응성과 이동성이 증가하고 표면에 보조개와 같은 요철패턴으로 인한 표면적이 증가, 세포와 상호작용이 원활해 세포안으로 더 효율적으로 들어갈 수 있었다.

조 교수는 "이번 연구를 통해 제조된 골프공 모양의 미립자는 생체친화성이 높은 의료용 분야 이미징 물질로서 세포의 궤적거동(cell tracking)을 위한 자기공명영상(MRI)과 광학이미지(optical imaging)가 동시에 발현하는 영상의학 이외에도 약물방출, 조직공학과 같은 다양한 의료용 분야에 사용될 수 있다"고 말했다.