[서울=뉴스핌] 송주원 기자 = 중앙대학교는 동물생명공학과 방명걸 교수팀이 주도한 연구가 지난달 26일 의학 분야 최우수 학술지 중 하나인 Theranostics에 게재됐다고 5일 밝혔다.

이번 논문 제목은 'Carbon dots penetrating the blood-brain barrier for central nervous system nanomedicine'이다. 연구팀은 탄소 나노점(Carbon dots, CD)을 중추신경계 질환 치료를 위한 차세대 나노 치료·진단 플랫폼으로 제안했다.

중추신경계 질환은 혈뇌장벽(BBB) 때문에 치료가 어려운 대표적 분야다. 혈뇌장벽은 촘촘히 연결된 내피세포로 구성돼 대부분의 치료제가 뇌 조직으로 이동하는 것을 막아 신경질환과 뇌종양 치료의 주요 장벽으로 꼽힌다.

연구팀은 초소형 광발광 탄소 나노입자를 활용해 혈뇌장벽 투과와 선택적 뇌 축적을 높이는 전략을 종합적으로 정리했다. 표적 리간드, 고분자 코팅, 생체모방막, 엑소좀 유사 구조 등 표면 개질 기술을 통해 CD의 혈뇌장벽 통과율을 높이고, 뇌에 선택적으로 축적될 수 있는 가능성을 제시했다.

또한 CD는 고유의 형광 특성과 조절 가능한 표면 화학적 성질을 바탕으로 정밀 나노의학 분야에서 주목받고 있다. 표적 약물·유전자 전달뿐 아니라 형광, 자기공명, 광음향 영상 등 다양한 영상 기법을 지원해 조기 진단과 치료 반응의 실시간 모니터링도 가능하다는 설명이다. 나아가 항산화, 항염, 광열, 광역학, 초음파 역학적 특성을 통해 영상 유도 치료까지 구현할 수 있어 중추신경계 종양과 신경 질환의 통합 치료 전략으로서 잠재력을 보여줬다.

논문은 이와 함께 번역 장벽, 대량 생산, 장기 안전성 등 임상 적용을 위한 과제를 분석하고 향후 연구 방향도 제시했다. 최근 연구 동향을 종합해 효과적인 혈뇌장벽 투과 시스템 개발을 위한 학술적 기반을 마련했다는 평가다.

이번 연구는 한국연구재단 이공분야 대학중점연구소 사업 지원을 받아 수행됐다. 제1저자는 중앙대 생명환경연구원의 Wubshet Mekonnen Girma 연구교수이며, 방명걸 교수가 교신저자로 참여했다.

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