원자로 수조가 푸른 이유 이용해 암세포 죽일 방법 찾았다

[이데일리 강민구 기자] 국내 연구진이 원자로 수조가 푸른 빛을 내는 이유인 ‘체렌코프 효과’를 이용해 암 세포를 죽일 수 있는 물질을 개발했다.

한국원자력연구원은 첨단방사선연구소 박정훈 박사 연구팀이 방사성동위원소 지르코늄-89(Zr-89)에서 발생하는 체렌코프 효과를 이용해 암 사멸 나노물질을 개발했다고 18일 밝혔다.

박정훈 한국원자력연구원 박사 연구팀이 방사성동위원소 지르코늄-89에서 발생하는 체렌코프 효과를 이용해 암 사멸 나노물질을 개발했다.(사진=한국원자력연구원)

‘체렌코프는 1958년 노벨 물리학상을 받은 러시아의 과학자 체렌코프 박사가 발견한 현상이다 전기적 성질을 가진 입자가 물속을 빛의 속도보다 빠른 속도를 운동할 때 빛이나 X선을 방출하는 효과이다.

연구팀은 약 100 nm(나노미터, 10억분의 1미터) 크기로 만든 산화티타늄 나노입자 내부에 진단용 동위원소 지르코늄-89를 넣었다. 나노입자 표면을 생체단백질인 트랜스페린으로 코팅하고, 트랜스페린 외부에 산화망간을 더해 암세포 근처에서 활성산소를 발생시키는 나노물질을 개발했다. 산화티타늄과 산화망간에서 발생한 활성산소는 암세포의 DNA를 손상시켜 암세포를 죽인다.

특히 나노입자를 둘러싼 트랜스페린이 나노물질이 서로 붙지 않게 막아 100 nm 크기를 유지하게 했다. 나노물질과 암세포가 잘 부착돼 활성산소가 암세포에 효과적으로 전달됐다.

연구팀은 앞으로 대장암 세포주 외 폐암, 간암 등 다양한 세포주를 이용해 전임상시험을 추진할 계획이다.

정병엽 원자력연 첨단방사선연구소장은 “지르코늄-89에서 방출하는 감마선을 자외선으로 바꿔 방사선 변환 기술을 증명했다”며 “기초연구 분야에서 활용과 향후 연구 분야 확대를 기대한다”고 했다.

연구 결과는 국제 학술지 ‘미국 화학회(ACS Applied Materials and Interface)’ 표지논문으로 지난 18일에 게재됐다.