Therapy
치료 연구

[플라즈모닉 · 키랄 플라즈모닉 소재 기반 Bioorthogonal 촉매 개발]

키랄 플라즈모닉 구조체는 빛의 편광에 따라 그 광학적 특성이 조절 가능합니다. 이를 통한 환부에서의 biorthogonal 촉매의 활성 향상 및 제어가 용이할 것으로 기대됩니다. 또한 기존 저분자 biorthogonal 촉매 대비 타겟팅 및 많은 활성 점
제공이 가능합니다.

[키랄 플라즈모닉 Nanozyme 개발]

플라즈모닉 구조체에 나노자임을 도입하여 빛 편광 방향에 따라 특정 금속의 촉매활성 향상을 조절 하고자합니다. 이는 연속적인 효소 반응의 제어를 통한 효과적인 치료가 가능할 것으로 기대됩니다.

[표면 플라즈몬에 의해 향상된 Nanozyme 기반 광열 및 광역학 다중 모드 암치료 연구]

기존 귀금속 혹은 전위금속은 생체 내 효소와 유사한 활성을 가지는 것으로 알려졌으나, 실질적 응용을 위해서는 촉매의 활성 및 안정성을 향상시키는 것이 중요합니다. 
이에 착안하여, 본 연구에서는 과수분해효소와 유사한 특성을 지닌 팔라듐이 이방성 금나노 입자인 바이피라미드 양 끝 단에 도입된 구조로써, 플라즈모닉 현상에 의해 형성된 핫 캐리어가 팔라듐 촉매의 나노자임 활성을 향상시켰습니다. 또한, 합성된 플라즈모닉 구조체는 열을 발생시켜 광열 치료제로도 활용되었습니다. 제어된 플라즈모닉 나노구조체를 활용하여 향상된 나노자임 활성 기반 광역학 치료 및 광열 치료를 유도하였고, 그 결과 효과적인 암 치료 효과를 in vivo 실험에서 검증하였습니다.

[플라즈몬 현상에 의해 향상된 상향 변환 나노 입자가 도입된 이방성 플라즈모닉 구조체 및
 무기 광감응제 기반 근적외선 다중모드 암치료]

본 연구에서는 플라즈모닉 현상에 의해 향상된 상향 변환 발광체를 활용한 무기 광감응제의 활성을 통한 광역학 및 광열 치료를 유도하였습니다.
기존 상향 변화 나노 입자의 경우, 실질적인 암 치료를 위한 양자 효율이 낮다는 한계를 가집니다.
금 나노 입자의 플라즈모닉 효과를 이용하여 상향 변환 나노 입자의 양자 효율을 향상시킬 수 있습니다.
플라즈모닉 현상에 기인한 상향 변환 나노 입자의 양자 효율 상승을 위해서는 플라즈모닉 나노 구조체와 상향 변화 나노 입자간의 사이 간격이 중요합니다.
플라즈모닉 나노 입자와 상향 변환 나노 입자 간의 거리를 조절하기 위해 본 발명에서는 광감응제로도 동시에 활용될 수 있는 티타늄디옥사이드 (무기 광감응제)를 이용하였습니다. 
또한, 향상된 상향 변환 나노 입자에서 방출된 높은 에너지의 빛을 통해 큰 밴드갭을 가지는 무기 광감응제를 효과적으로 여기 시켜 광역학 치료 효과를 극대화 하였고, 그 결과를 in vivo 실험을 통해 확인하였습니다.