구동준 학생이 주도하여 민달희 교수님 연구실과의 공동연구로 개발한 OMNIA 기술에 대한 논문이 Bioconjugate Chemistry에 게재되었습니다! 그리고 Front Cover로 선정되었습니다.

나노입자는 항암치료를 위한 약물 전달의 유망한 매개체로 관심을 받고 있습니다. 혈관으로 투여되는 나노입자들은 암조직 내부의 모세혈관에 도달하여 조직으로 빠져나오고, 암세포까지 전달됩니다. 이러한 과정을 거쳐 암조직 내에 전달된 나노입자의 분포 패턴은 나노입자를 매개로 전달되는 약물의 약효를 크게 좌우할 수 있지만, 현존 기술의 한계로 나노입자의 분포 패턴을 암조직 전체에 걸쳐서 정확히 알기는 어렵습니다. 저희는 조직 투명화 기술, 고해상도 광학 현미경 기술, 반자동 이미지 분석 기술 등을 통합하여 OMNIA (Optical Mapping of Nanoparticles and Image Analysis)라는 분석 플랫폼을 개발하였습니다. OMNIA 기술을 사용하면 암조직 내 나노입자의 분포를 편견 없이 정확하게, 정량적으로 분석할 수 있고, 특히 복잡하게 뻗어 있는 혈관과의 공간적인 관계를 알아낼 수 있습니다. 저희는 이 논문에서 OMNIA기술의 정립에 대해 설명하고, 이 기술을 응용하여 다양한 재미있는 관찰을 할 수 있었습니다. 일례로 암조직의 중심부보다는 바깥쪽에서 나노입자들이 혈관 밖으로 잘 나간다는 것을 확인하였습니다. 또 나노입자가 암조직에 축적되는 양이 24시간 후에 최고 농도에 도달하며, 하지만 혈관으로부터의 상대적인 축적 정도는 시간에 관계없이 일정하다는 것을 관찰하였습니다. 또한 200 nm 크기의 나노입자과 45 nm 크기의 나노입자를 비교하였을 때, 작은 나노입자의 경우 보다 적은 양이(질량) 암조직에 전달되지만, 혈관으로부터는 조직으로 더 많이 나가는 것을 볼 수 있었습니다.

요약하자면, OMNIA기술은 나노입자의 생체 내 분포 패턴을 정확하고 신뢰성 있게 분석할 수 있게 해 줌으로써, 나노입자가 암조직 내에 전달되는 과정에 대한 연구나 항암제 개발 목적으로 더 좋은 나노입자를 개발하는 데 유용한 플랫폼 기술이 될 것입니다.

Koo, D. J., Choi, J., Ahn, M., Ahn, B. H., Min, D-. H. and Kim, S. -Y. (2020). Large-scale 3D optical mapping and quantitative analysis of nanoparticle distribution in tumor vascular microenvironment. Bioconjugate Chemistry. 31(7):1784-1794. *featured as the front cover

2020. 6. 15. 동준의 OMNIA 논문 및 삼성과제 수주 축하 저녁