POLYMERS　Vol.61　No.8
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특집
차세대 의료 혁신을 위한 나노입자의 세계
전망
고분자 미셀의 내부 구조와 약리효과 아키바 이사무, 요코야마 마사유키
<Abstract> 고분자 미셀은 약물 전달 시스템(DDS)의 캐리어로서 기대되고 있으며, 그중 일부의 계가 임상시험 단계에 있다. DDS의 약리 효과를 강화하기 위하여, 캐리어의 크기와 내부의 약제 분포의 제어가 매우 중요하다. 본 원고에서는 폴리에틸렌 글리콜과 폴리 아미노산 유도체의 블록으로 이루어진 블록 고분자로 만들어지는 고분자 미셀에 주목하여, 미셀의 크기 조절 및 약물 분포에 대해 개관한다.
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바이오 나노 캡슐(바이러스 감염 메커니즘을 갖는 나노 캐리어)를 이용한 생체 내의 핀포인트 DDS의 구축 구로다 슌이치
<Abstract> 대부분의 바이러스는 직경 50~100nm의 나노 구조체이며, 미세한 내피 구조를 교묘하게 회피하여 체내를 순환하면서, 표적 장기 및 세포에 특이적으로 흡착하여 침입한다는 점에서 자연계의 나노 기계라고 할 수 있다. 필자의 연구진은 나노 캐리어의 개발에는 천연 바이러스의 특징에 관한 이해가 매우 중요하다고 인식하고 있다. 본 원고에서는 신체의 간장에 특이적으로 집적되는 B형 간염 바이러스를 모방한 바이오 나노 캡슐에 대해 개관한다.
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바이러스와의 세포내 동태 정량화 비교 정보에 기반한 인공 유전자 전달용 나노 입자의 설계 아키타 히데타카, 하라시마 히데요시
<Abstract> 유전자 치료용 벡터의 개발에 있어서, 효율적인 핵 표적화(세포내의 동태 제어)는 매우 중요한 과제이다. 한편, 바이러스와의 세포내 동태 비교를 통해서 분열한 세포를 표적으로 하는 경우에는 핵에 도달한 이후의 전사 및 번역 과정도 인공 벡터의 중요한 속도결정 단계임이 밝혀졌다. 본 원고에서는 세포내 동태 제어법에 대해 개관하면서, 동시에 이 정보를 바탕으로 한 벡터 디자인에 대해 고찰한다.
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토픽
금 나노입자의 발열 효과를 이용한 치료 기술 니이도메 다쿠로, 니이도메 야스로
<Abstract> 근적외선 영역에 흡수 밴드를 갖는 금 나노입자가 많은 주목을 받고 있다. 근적외선은 조직에 깊이 침투할 수 있기 때문에, 고열을 위한 장치뿐만 아니라 금의 표면에서 약물을 방출하기 위한 제어 장치로써도 이용할 수 있다. 이와 같은 금 나노입자의 특성은 차세대의 의료 기기에 유용하게 이용될 것으로 기대된다.
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양이온화 지질 TRX를 이용한 유전자 도입 고이와이 가즈노리, 시미즈 가즈히로, 이소자키 마사시
<Abstract> 양이온 지질은 배양 세포의 트랜스펙션에 널리 이용되며, 현재 생체내 유전자 전달 벡터로써 연구되고 있다. 새로운 유전자 전달체를 개발하기 위한 목적으로 양이온 양친매성 물질이 합성되어, DOPE 및 DLPC와 같은 지질과 함께 작은 단일 박막 소포체(unilamellar vesicle)를 형성하는 데 이용되었다. 트랜스펙션의 뛰어난 성능을 나타내는 양친매성 화합물(TRX)은 알킬기가 에테르 결합을 통해 연결된 아미디노벤젠의 콘쥬게이트이다. Figure 4는 TRX와 다른 지질이 다양한 밀도의 PBS와 섞였을 때의 SAXS 프로파일을 나타낸다. PBS의 밀도가 낮을 경우에는, SAXS 프로파일은 피크를 보이지 않으며, PBS의 밀도가 증가함에 따라, SAXS 프로파일은 세 개의 독특한 피크를 나타낸다. 이 세 피크의 비율은 1:3:2로 육방 밀집 실린더 구조의 존재를 의미한다. 이 결과는 DNA가 지질 및 TRX와 섞여 있는 복합체에서 DNA가 실린더와 실린더 사이를 메우고 있다는 것을 입증하고 있다.
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온도응답형 고분자 미셀을 이용한 지능형 DDS 나카야마 마사미치, 오카노 데루오
<Abstract> 온도응답형 코로나를 갖는 나노 스케일의 고분자 미셀은 수용액 상에서 폴리(N-이소프로필 아크릴아미드)를 포함하는 블록 공중합체가 형성하는 분자 집합체를 통해서 이루어진다. 온도응답형 미셀은 온도응답형 코로나의 온도 변화에 따른 위상 전이를 통해서 세포 내부로의 침투와 미셀 내의 약물의 효율적인 방출 등의 특성을 나타낸다. 이러한 독특한 기능을 갖는 온도응답형 미셀은 지능형 약물 전달체로서 매우 유용하다.
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의료에 이용하는 나노 캐리어: 펩토솜과 락토솜 기무라 슌사쿠
<Abstract> 나노 캐리어는 스텔스 신호 전달 물질, 임상 약물 또는 타겟팅 리간드의 역할을 하는 스텔스형 약물 전달체로 응용될 것으로 예상된다. 그러므로 나노 캐리어는 신장 및 간을 통한 배설을 피할 수 있어야 하며, 면역 체계 및 보완 시스템에서 벗어날 수 있어야 한다. 그 결과 생체 내에서 오랜 시간 존재할 수 있어야 한다. 나선 구조체의 집합체인 펩토솜 및 락토솜은 정밀한 분자 설계를 통해서 이와 같은 요구 조건을 충족시킨다는 점에서 앞으로 새로운 연구에서의 그 응용이 기대된다.
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고분자과학의 최전선
고속 광스위치 분자의 전개 아베 지로
<Abstract> 빛을 조사하여 색상을 바꿀 수 있는 유기 포토크로믹 재료에 많은 관심이 모아지고 있다. 빛에 의해서 생성된 색깔은 열을 가하거나, 특정 파장의 빛을 조사함으로써 원래의 상태로 되돌릴 수 있다. 특히 열적으로 가역적인 포토크로믹 분자는 단순히 광원을 켜거나 끔으로써 분자 특성을 변화시키거나 초기화할 수 있다. 본 원고에서는 유기 포토크로믹 분야의 역사에 대해서 간략히 개관하고, 빠른 응답성을 나타내는 포토크로믹 분자의 특징을 대표적인 논문의 내용을 바탕으로 설명한다.
성장하는 고분자
재미있으면서 동시에 유용할 수 있을까? 스기야스 가즈노리
<Abstract> 필자 자신의 새로운 연구 프로젝트를 시작했을 때, 처음에는 막연히 "흥미로운" 분자를 합성하겠다고 결심했으나, 그 이후, 필자는 도대체 "흥미로운" 분자란 무엇이며, 어떻게 하면 "흥미로운" 분자가 동시에 "유용한" 분자가 될 수 있는지에 대해서 생각하게 되었다.
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