활성화 산호 잡는 나노입자, 패혈증 치료 효과 입증

기초연 현택환 단장과 서울대병원 이승훈 교수 연구단

국내외 특허 출원 완료 … 앙케반테 케미 논문에도 게재

기초과학연구원(원장 김두철)나노입자 연구단 현택환 단장과 서울대병원 신경과 이승훈 교수 연구진이 항산화, 항염증 작용이 탁월한 세리아-지르코니아(CeZrO2) 나노입자(이하 합성 나노입자)를 합성해 패혈증 치료의 효과를 확인했다.

합성 나노입자는 단 한 번 체내 주입으로 반영구적인 항산화제 작용을 한다.

연구진은 해당 성과에 대한 국내 특허 등록 및 해외 특허 출원을 완료한 상태다.

신체가 패혈증에 걸리면 활성산소가 과다하게 발생하고 염증 과민반응이 일어나 조직이 괴사하고 장기가 손상된다. 연구진은 체내 활성산소 농도를 낮추고 염증을 줄이기 위해 2012년부터 세리아(산화세륨, Ce2O3) 나노입자가 갖는 항산화 기능에 주목했다. 뇌출혈, 알츠하이머병 등은 동물실험으로 완화 효과를 확인했다.

이번 합성 나노입자로는 패혈증 치료 효과도 입증하면서 임상으로 나아기 위해 혹시 있을지 모를 나노입자 생체독성 최소화에 집중했다.

연구진은 나노입자의 성능을 끌어올려 사용량을 줄임으로써 신체 부작용 빈도를 낮추는 방법을 고안했다. 세리아 나노입자가 지르코늄 이온(Zr4+)과 결합하면 활성산소를 제거하는 세륨 3가 이온 비율의 약 2배가 높아지고 유지력은 길어진다.

급성 패혈증을 유발시킨 실험쥐에 합성 나노입자를 투여하자 장기 손상이 줄어, 감염 2주 내 생존율이 약 2.5배 높아졌다.

연구를 주도한 현택환 단장은 “강력한 항산화, 항염증 효과를 보이는 세리아-지르코니아 나노입자가 패혈증 환자의 시술과 치료에 활용될 수 있기를 기대한다”고 말했다.

이번 연구성과는 화학분야 최고 권위의 논문 ‘앙케반테 케미(Angewandte Chemie International Edition)’ 온라인 판에 지난 5일 게재됐고, 중요성을 인정받아 속표지 논문과 가장 주목받는 논문으로 선정됐다. 이해미 기자 ham7239@