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환경부 산하 국립낙동강생물자원관(관장 유호)은 돌말류(규조류)의 껍질(바이오실리카)이 약물을 특정 부위까지 안전하게 전달하고 서서히 방출되도록 돕는 약물전달 기술(약물전달체)에 활용될 가능성을 확인했다고 밝혔다.

※ 돌말류는 하천, 저수지 등 다양한 담수 환경에서 서식하며 광합성을 통해 성장하는 미세조류로, 바이오실리카(이산화규소, SiO2)로 이루어진 단단한 껍질을 가지고 있음

기존의 약물전달체로 활용되고 있는 인공 합성 실리카는 다공성(물질의 내부나 표면에 작은 구멍이 많이 있는 성질) 구조를 제작해야 하는 고도의 기술이 필요하지만, 돌말류는 나노(nm)크기의 다공성 구조를 가지고 있고, 바이오 실리카를 생성한다는 점에서 차세대 약물전달체로 주목받고 있다.

사진설명. 돌말류의 다양한 형태

※ 약물전달체는 질병 부위까지 전달되는 약물의 양과 속도를 조절하는 기술로, 약물의 효율적 사용을 위해 최근 신약 개발만큼 중요시되고 있다.

사진설명. 돌말류의 다공성의 다양한 형태

이러한 돌말류 특성을 기반으로 국립낙동강생물자원관 연구진은 2023년부터 담수에서 분리·배양된 돌말류 껍질을 활용하여 약물 전달용 바이오소재 개발 연구를 수행했다.

사진설명. 투과전자 현미경을 통한 회절 패턴 파악

국립낙동강생물자원관의 연구진은 단일세포로 이루어진 담수 돌말류를 배양하여 국내 최초로 바이오 실리카를 확보했으며, 이를 통해 약물전달체를 제작했다. 해당 약물전달체는 위산과 유사한 환경(pH 2)에서도 약물을 효과적으로 보호함과 동시에 약물을 서서히 방출하는 것을 검증했고, 약물전달체로서의 가능성을 확인하여 지난해 8월 특허로 출원했다.

* 관련 특허: 10-2024-0117829, 돌말류 기반 바이오실리카가 적용된 약물전달체 및 제조방법(2024.08.30.)

류시현 국립낙동강생물자원관 생물자원연구실장은 “이번 연구는 국내 최초로 담수 돌말류 기반 약물전달체의 활용 가능성을 확인한 것”이라며, “앞으로 대량 배양, 세포 독성 및 전임상 실험 등 심화 연구를 추진하겠다”라고 밝혔다.

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