| DNA 나노의용소자 연구에서 획기적인 성과 달성 | ||
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  중국과학원 나노과학센터 리러러(李乐乐) 연구팀은 중국과학원 자오위량(赵宇亮) 연구팀과 공동으로 DNA 나노의료기구의 정확한 조절과 종양 진단 연구에서 새로운 진전을 이루었다. 해당 성과는 "Science Advances"에 게재되었다. 생체인식은 생명분석화학, 질병진단 및 약물전달 등 분야의 핵심 과제이다. 예를 들어, 바이오센서는 특정 분석물질의 식별 및 정량화 가능한 신호의 출력을 통해 생체 검사와 질병 진단을 달성한다. 생체 이미징과 치료 응용을 위해 진료 시스템은 종종 병소 부위의 특정 수용체에 대한 특이성 식별을 통해 표적화 이미징과 약물 전달을 달성하며 영상의 "신호 대 잡음" 비율을 향상시켜 독성과 부작용을 감소시킨다. 최근 몇 년간, 양호한 생체인식 기능을 보유한 기능성 DNA 분자를 지능형 의료나노소자의 설계에 사용하여 바이오센서, 분자정보 계산, 제어가능 약물 전달 등과 같은 생체 내 특정 고정밀 작업을 수행하는 임무를 기대했다. 그러나, 해당 나노소자가 식별한 수용체 표적은 질병조직 고유가 아니고, 임무 수행 과정에서 시간적 제어 가능성을 보유하지 않아 진료 응용의 특이성과 정확성을 약화시킨다. 현재, 시공간적으로 제어 가능한 나노소자의 생체인식 기능을 이용하여 보다 정확한 생물학적 응용을 달성하는 것은 여전히 어려운 과제이다. 연구진은 초기 연구에서 최초로 상향변환 발광 원격 제어 바이오센서를 이용하여 시공간적으로 제어 가능한 생체 검사를 달성하는 개념적 방법을 제안(J. Am. Chem. Soc. 2018. 140, 578)함과 아울러 다양한 주요 생물마커의 시공간적으로 제어 가능한 정확한 검사와 진료 응용을 확장 달성했다(J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 7056; Angew. Chem. Int. Ed. 2019, 58 , 14877; Nat. Commun. 2019, 10, 2839). 이를 기반으로, 외원성 상향변환 발광 기술을 이용하여 DNA 나노소자의 식별 기능을 조절하는 새로운 개념을 제안하고 검증함으로써 해당 DNA 나노소자의 종양 세포에 대한 표적화 특이성을 향상시켰다. 또한, 직교 근적외광 구동의 DNA 나노소자를 구축하여 시공간적으로 제어 가능한 종양 표적화와 정확한 치료를 달성했다. 해당 DNA 나노소자는 설계된 DNA 압타머(Aptamer) 모듈 및 감광제를 상향변환 나노입자 표면에 제어 가능하게 조립하여 구성된다. 해당 상향변환 나노입자는 상이한 파장을 갖는 두개의 근적외광의 여기 하에서 직교 자외선과 가시광선을 생성하는데 각각 압타머의 생체인식 활성을 활성화시키고 감광제를 자극하여 활성 산소를 생성함으로써 프로그램화된 종양 정밀 표적화와 광동력 치료를 달성한다. 또한, 해당 DNA 나노소자는 면역관문 억제치료법과 결부하여 세포 독성 T세포의 종양 침윤을 촉진하여 종양보유 생쥐에서 상승효과와 원력효과를 유발함으로써 치료가 닿을 수 없는 원격 종양에 대한 억제를 달성할 수 있다. 해당 연구는 외원성 공구가 DNA 나노소자의 생체 내 기능과 행위를 제어하기 위한 새로운 장을 열었다. 정보출처 : https://mp.weixin.qq.com/s/ip3JBCh_5BKGmmdmCbfZ-w?tdsourcetag=s_pctim_aiomsg |
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