시간에 따른 지르코늄-89 표지 나노물질의 체내영상(위), 적혈구 단백질막이 코팅된 지르코늄-89 표지 나노물질의 체내영상(아래)
[대전=일요신문] 육심무 기자 = 한국원자력연구원 박정훈 박사 연구팀이 지르코늄-89를 이용해 생체물질을 이용한 나노물질의 체내 분포를 영상화하여 면역력을 검증하는 데 성공했다.
지르코늄-89는 양전자방출단층촬영 검사와 같은 영상진단에 사용하는 동위원소로, 반감기가 3.3일로 몇 시간에 불과한 기존 동위원소들보다 반감기가 길어, Zr-89와 결합한 물질의 체내 움직임을 장시간 동안 정확한 관찰할 수 있다.
연구진은 쥐에서 적혈구를 분리한 뒤 단백질막을 추출해 나노물질과 지르코늄-89를 결합하고, 추출한 단백질막을 나노물질의 표면에 코팅함으로써 면역나노물질을 만들었다.
적혈구를 추출한 쥐에 이 물질을 주사하고 핵의학 영상장비로 관찰하면, 물질의 체내 이동과 분포 등을 파악할 수 있어 나노물질의 면역력 확인이 가능하다.
단백질막을 코팅한 나노물질은 간을 통과하여 종양에 축적되기 시작해 하루 경과 후에는 체내 순환이 이루어졌으나, 단백질막을 코팅하지 않은 나노물질은 간이나 비장에 축적된 후 빠져나가지 않아 단백질막을 코팅한 나노물질의 효과성이 확인됐다.
더불어 현재 진단용 동위원소로 많이 쓰이고 있는 불소-18와 갈륨-68은 반감기가 각각 약 110분, 68분으로 짧아 영상 자체를 얻을 수가 없으나, 지르코늄-89는 반감기가 3.3일로 영상을 통한 검증에 뛰어나다는 점도 확인할 수 있었다.
박정훈 박사
박정훈 박사는 “기존에는 실험체를 해부하거나 투과력이 약한 형광물질을 사용하는 등 나노물질의 면역력을 검증하기 어려웠으나 지르코늄-89를 통해 나노물질의 면역력을 실시간으로 정확히 확인할 수 있게 됐다”며 “연구원은 지르코늄-89 비롯한 의료용 동위원소를 연구기관 및 의료기관에 공급해 의료기술 발전에 기여하도록 힘쓰겠다”고 말했다.
이 연구결과는 세계적 학술지인 네이처의 자매지 ‘사이언티픽 리포트(Scientific Reports)’ 에 5월 15일 게재됐다.
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