방석호 성균관대 교수 연구팀, 종양 제거 가능한 하이드로겔 개발

[캠퍼스人+스토리]
박성영 한국교통대 교수 연구팀과 공동 연구 진행
활성산소 반응성 하이드로겔 기반 종양 제거 기술

스마트폰을 이용해 모니터링이 가능한 하이드로겔 기반 감지 시스템이다./제공=성균관대학교

방석호 성균관대학교 화학공학/고분자공학부 교수 연구팀이 박성영 한국교통대 교수 연구팀과 공동 연구를 통해 활성산소 반응성 기계와 전자 제어가 가능한 전도성 하이드로겔 센서를 개발했다.

성균관대는 방 교수 연구팀과 박 교수 연구팀은 휴대용 검사를 통해 암 환경을 선택적이고 정확하게 감지할 수 있는 감지 방법에 대한 연구를 진행했다고 4일 밝혔다.

성균관대에 따르면 암은 전 세계적으로 조기 진단과 예방이 주요한 목표지만, 외과적 수술을 통해 모든 악성 조직을 감지하고 제거하기가 어려움이 존재한다. 이에 전문지식이나 특별한 지식 없이도 신속하고 구체적인 결과를 얻을 수 있는 새로운 방법에 대한 필요성이 대두됐다. 이번 연구에서는 휴대용 검사를 통해 암 환경을 선택적이고 정확하게 감지할 수 있는 휴대용 감지 방법에 대한 연구가 진행됐다.

이번에 개발된 암 미세환경 선택적 전도성 하이드로겔 센서는 높은 활성산소를 함유한 종양 미세 환경 속에서 디셀레나이드 결합을 파괴해 암 선택성을 제공한다. 암세포의 존재는 정상 세포보다 더 큰 압력과 변형 감지 반응을 모니터링해 식별할 수 있으며, 스마트폰을 사용해 현장과 현장 외 감지 데이터를 수집할 수 있다.

이 외에도 하이드로겔의 활성산소 소거와 및 광열 효과는 각각 혈관 내피 성장 인자(VEGF) 및 저산소증 유발 인자 1α(HIF-1α)를 하향 조절하고 종양 세포 제거를 유도해 종양 크기를 감소시키는 것도 확인됐다.

방 교수와 박 교수는 "후속 연구를 통해 암치료에 적합한 하이드로겔 센서 시스템을 구축하고, 이후 종양에 대한 신속 검출을 위한 실제 응용 가능성을 확인할 예정이다"고 말했다.

한편 이번 연구 결과는 화학공학분야 세계권위지인 케미컬 엔지니어링 저널(Chemical Engineering Journal, IF: 13.273)에 지난달 5일 온라인 게재됐다.