철-백금(FePt) 나노입자를 폴리피롤(PPy)로 캡슐화한 새로운 플랫폼이 광열치료(PTT)와 광음향 영상(PAI)을 결합한 암 치료용으로 개발되었다. PPy 코팅 FePt(FePt@PPy) 나노입자는 우수한 생체적합성, 광열 안정성, 강한 근적외선(NIR) 흡수를 보여 808nm 레이저 조사 하에서 효율적인 종양 절제와 견고한 PA 신호 생성을 가능하게 한다. 체외 연구에서 강력한 암세포 사멸과 선명한 PA 대조가 확인되어 FePt@PPy가 유망한 다기능 테라노스틱 제제임을 입증하였다.
광열치료는 정확한 시공간 제어와 제한된 전신 독성으로 인해 암 절제를 위한 고도로 선택적이고 최소 침습적 접근법으로 부상하였다. NIR 빛을 열로 변환함으로써 FePt 나노입자는 금 나노입자 대비 우수한 광열 변환 효율을 제공하며 이중 CT/MRI 조영 효과를 가진다. 그러나 수용성 안정성과 생체적합성 향상을 위한 표면 기능화는 필수적이다. 폴리피롤은 강한 NIR 흡수, 광열 안정성, 생체적합성을 가진 전도성 고분자로 다양한 생물의학 분야에 성공적으로 적용되어 왔다. 본 연구는 PPy 코팅 FePt(FePt@PPy) 나노입자의 합성을 보고하고 PTT와 PAI 결합 성능을 평가한다.
Pt(acac)₂, Fe(CO)₅, 3-머캅토프로피온산(3-MPA), 피롤 등 모든 시약은 시그마-알드리히에서 구입하여 정제 없이 사용하였다. 세포 배양 시약과 배지는 하이클론에서, 모든 수용액 제조에는 증류수를 사용하였다.
제작은 세 단계로 진행되었다:
투과전자현미경(TEM)으로 코어 직경 8.3 nm, PPy 쉘 두께 약 10 nm, 전체 크기 42 nm를 확인하였다. 에너지분산형 X선 분광법으로 Fe:Pt 비율 20:80을 확인하였다. 푸리에변환 적외선 분광법(FTIR)으로 PPy 작용기 존재를 확인하였다. UV-Vis-NIR 스펙트럼에서 700-900 nm 영역에 걸친 뚜렷한 흡수 밴드로 강한 NIR 활성을 보였다.
FePt@PPy 용액(20-120 µg/mL)을 808nm 레이저(1 W/cm², 6분)로 조사하였다. 온도 상승은 20 µg/mL에서 39°C, 120 µg/mL에서 71°C였다. 가열/냉각 사이클(6회 반복)에서 온도 편차는 무시할 만했고 UV-Vis 스펙트럼 변화도 없어 우수한 광열 안정성을 확인하였다.
PBS 또는 세포배양배지에서 4°C 보관 시 30일간 크기(<45 nm)와 흡수 특성이 유지되어 견고한 콜로이드 안정성을 입증하였다.
MDA-MB-231 유방암 세포에서 MTT 분석 결과 120 µg/mL FePt@PPy에서도 >95% 생존율을 보인 반면 비코팅 FePt는 ~80%였다. 프러시안 블루 염색으로 효율적인 세포 내 흡수를 확인하였다.
FePt@PPy(10-100 µg/mL, 24시간 배양) 후 808nm 조사(1 W/cm², 4-6분) 시 세포 생존율이 농도와 시간 의존적으로 감소하였다. 100 µg/mL, 6분 조사에서 ~70% 세포 사멸로 보고된 많은 시스템을 능가하였다.
누드 마우스에 피하 주사(100 µL, 100 µg/mL) 후 808nm 조사(1 W/cm², 6분) 시 주사 부위 국소적으로 피부 온도가 ~19°C 상승하였다.
팬텀 연구에서 50-200 µg/mL FePt@PPy로 농도 의존적 선명한 PA 대조를 확인하여 화상 유도 광치료 가능성을 입증하였다.
폴리피롤 코팅 FePt 나노입자는 높은 NIR 흡수, 견고한 광열 변환, 우수한 생체적합성, 강한 PA 신호 생성을 결합한다. 체외 및 체내 성능은 광열치료와 광음향 영상을 위한 다기능 제제로서의 가능성을 강조한다.
나노물질
요약 유방암의 전이는 예후에 부정적인 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 놀라운 심부 침투성과 비침습적 특성 덕분에 초음파역학치료(SDT)는 암 치료에 일련의 잠재력을 보여준다. 단일 요법의 한계를 극복하기 위해 다기능 나노플랫폼이 시너지 치료 효율을 실현하기 위해 탐구되어 왔다. 본 연구에서는 클로린 e6(Ce6, SDT용), 퍼플루오로펜탄(PFP, 초음파 영상용), 도세탁셀(DTX, 화학요법용)을 잘 설계된 PLGA 코어-쉘 구조에 캡슐화한 새로운 다기능 나노시스템을 구축하였다. 시너지 효과를 가진 Ce6/PFP/DTX/PLGA
요약 파킨슨병(PD)은 중뇌 도파민 신경세포의 점진적 손실이 특징이며, 줄기세포 이식 방법이 치료에 유망한 전략을 제공합니다. 이러한 연구에서 이식된 세포의 생체 내 생물학적 거동 추적은 줄기세포 기능의 기본적 이해와 임상적 효과 평가에 필수적입니다. 본 연구에서는 열분해 법과 2단계 수정을 통해 폴리아크릴산(PAA)과 메톡시폴리에틸렌글리콜아민(PEG)으로 코팅된 새로운 초소형 초상자성 산화철 나노입자(USPIO-PAA/PEG NPs)를 개발했습니다. USPIO-PAA/PEG NPs는 TEM과 FTIR에서 보인 바와 같이 10.07
