POSTECH은 화학공학과 차형준(사진) 교수팀이 홍합의 접착 메커니즘 중 하나인 금속-카테콜 결합을 활용해 약물전달체로 응용할 수 있는 새로운 접착성 단백질 나노입자를 개발하는데 성공했다고 20일 밝혔다.
화학 분야 세계적 권위지인 ‘안게반테 케미(Angewandte Chemie)’ 표지논문으로 선정된 이번 성과는 홍합접착 단백질 자체에 주목했던 이전과는 달리 홍합접착에 중요한 메커니즘을 새로운 기술로 응용할 수 있다는 것을 밝힌 첫 사례다는 것이 대학측 설명이다.
금속-카테콜 결합은 홍합이 바위에 붙어 있도록 하는 메커니즘에 중요한 역할을 하는 화학적 결합으로 특히 결합력과 자가복원성이 강해 생체접착제나 의료용 소재 개발의 모티브로 활용돼왔다.
차 교수팀은 금속-카테콜 결합이 금속 분자 주변의 pH 변화에 따라 그 형태가 달라진다는 특징을 이용해 환경자극에 반응해 특정 pH 이하에서만 물질을 밖으로 내보낼 수 있는 나노입자를 만들어냈다.
또, 이 입자는 그 자체로도 접착력을 가지고 있어 생체조직 표면에서 효과적으로 접착될 수 있다는 사실도 추가로 확인됐다.
차 교수팀은 이 입자가 생체조직 표면에 접착된 다음 세포 내에 들어가 효과적으로 약물을 전달할 수 있는 pH 반응성 약물전달 제재로 의료분야나 화장품 산업에서 활용될 수 있을 것으로 기대하고 있다.
이번 연구를 주도한 차형준 교수는 “이번 연구는 홍합접착 핵심메커니즘에서 착안한 화학결합을 약물전달체 등 새로운 분야에 응용할 수 있음을 알려주는 기반기술”이라며 “이를 이용한 국소적 약물전달 접착성 물질로 암치료에 응용하는 동물실험을 추진 중”이라고 말했다.
한편, 이번 연구는 해양수산부가 추진하는 해양수산생명공학기술개발사업의 ‘해양 섬유복합소재 및 바이오플라스틱 소재 기술개발’의 지원을 받아 수행했다.
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