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유방암 진단용 초음파 나노조영제


유방암 진단용 초음파 나노조영제
2007-09-20    의학 / KISTI
나노입자는 특정한 질병의 화상 진찰 조영제(contrast agent)로서 상당한 인기를 끌고 있다. 이 영역에서의 대부분 연구가 자기 공명 영상법(magnetic resonance imaging, MRI)에 집중되어 있는데도 불구하고 나노입자로 된 초음파 조영제를 개발하는 경우는 증가하고 있다. 미국 오하이오 주립대학(Ohio state University) 연구진은 이러한 조영제가 암세포의 생체 내 에코발생도(echogenicity)를 향상시킬 수 있다는 것을 보여주며 이 분야의 연구를 한 단계 더 진척시켰다.

암은 치료가 쉽지 않기 때문에 진전이 진행된 뒤에 치료를 시작하려면 많은 어려움이 있다. 따라서 조기 발견이 치료에 있어서 무엇보다도 중요한 질병 중의 하나이다. 그러므로 암의 조기 진단 시약을 개발하는 분야 역시 많은 연구진들이 노력하고 있는 분야이다.(GTB2007090273) 이 연구에서는 조영제를 이용한 초음파 기술을 가지고 인체 내부를 관찰할 수 있도록 하였다. 예를 들면 미국 오레곤 보건 과학 대학의 Jared J. Wyrick 박사 연구팀이 심장초음파와 영상 조영제를 활용하여 심장 기능 이상 여부를 더욱 쉽게 찾을 수 있다는 사실을 발표하였는데, 연구팀은 이 검사 방법을 활용하여 가슴 통증 발병 가능성이 낮지만 심장 발작 가능성이 높은 환자를 진단할 수 있었다고 주장하였다. 연구팀은 심장초음파 조영제 촬영을 통하여 가슴 통증을 호소하는 957명의 환자들을 검사한 결과, 이 중에서 55% 정도는 병원 응급실에서 퇴원을 하게 되어서 불필요한 병원비와 진찰 검사를 생략할 수 있게 되었다.(GTB2007060395)

기존에 상업적으로 사용하는 초음파 조영제는 1μm 혹은 그 이상의 지름을 가진 가스로 채워진 거품으로 만들어진다. 이 입자들은 일반적으로 너무 커서 혈관벽(blood-vessel wall)을 통과하지 못한다. 그래서 많은 종류의 조직 화상 관찰에 적용하기가 부적절했었다. 또한 이 마이크로버블(microbubble)은 조영을 증가하는 화상 관찰을 위한 시간 창(time window)을 제한하면서 몸에서 빠르게 사라지게 된다. 나노입자로 된 조영제는 이런 제한을 극복할 것이다.

이 연구진의 예전 연구에서는 고체 나노입자를 이용해서 회색조 초음파 이미지에 대한 신호를 향상시킬 수 있었다. (Phys. Med. Biol. 51 2179) 이 최근 연구로 인해서 특정한 유형의 유방암 세포를 관찰할 수 있게 되었다. 이러한 기술은 잠재적으로 환자가 어떤 약물 치료에 더 잘 응답하는지에 대한 결정을 내리도록 하는 부분에서 의사들을 도울 수 있을 것이다. 유방암에서 조기 발견은 생존의 열쇠라고 리오는 말했다. 유방 뢴트겐 조영법(Mammography)과 현재의 초음파 화상 기술은 특히 특이성에 대해서 개선의 여지를 가진다. 표적 조영제(Targeted contrast agent)는 이런 면에서 도움을 줄 수 있다.

이 연구에서 사용된 입자는 생물 분해성(biodegradable) 폴리머 폴리락틱산(polymer polylactic acid, PLA)으로 만들어지고 평균 지름은 250nm이다. PLA 나노입자는 부가적으로 Her2(Human Epidermal growth factor Receptor 2 protein) 수용체를 찾아내고 묶는 항체로서 코팅되어진다. Her2 수용체는 어떤 유방암 세포의 바깥면 위에 풍부하게 발견되어지는 분자의 일종이다. 이 연구진은 새로 개발한 나노입자들이 다수의 Her2 수용체를 가진 유방암 세포 주위에서 모였다는 것을 확인하기 위해서 혈구 계산(cytometry)과 공초점 영상법(confocal imaging)을 사용했다. 그 때 이 표적 유방암 세포의 에코 발생도(에코를 생성하거나 초음파 조사에서 신호가 돌아오게 하는 능력)는 나노입자 처리전보다 일관되고 뛰어나게 더 높았다는 것을 확인했다. 그러나 단지 몇 개의 Her2 수용체를 가진 세포에서는 나노입자 처리전보다 다른 특성을 나타내지는 않았다.

이런 기술의 향상에 대해서 아직 완전히 이해되지 않는 부분이 있다고 리오는 말했다. 연구진은 고체 나노입자와 부드러운 조직이나 세포 사이의 음향 임피던스(acoustic impedance)의 차이로 인해 이런 효과가 발생한다고 믿고 있다. 표적 세포막에 이 나노입자가 집합하는 것은 효율적인 지름에 관련된 것으로 여겨진다. 이런 메커니즘을 더 상세하게 연구하기 위해서는 더 많은 연구가 필요하다.
이 연구진은 지금 생체 내 연구를 처리하기 위한 실험을 준비하고 있다. 초기 실험은 인간 유방암세포를 옮긴 동물에 실행될 것이다.

감알 마제스 삶의 향기 근검절약 견지와 여행 독백들의 공간. 깜장마녀 하우스 나무 친구들 adsl 도나코
2008/08/13 15:17 2008/08/13 15:17
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