영국 과 미국 공동 연구 팀 이 ' 나노 바늘 ( nanoneedle ) ' 을 사용 해 새로운 혈관 을 만들 어 내 는 데 성공 했 다 . 앞 으로 장기 이식 이나 특정 부위 표적 치료 에 사용 할 수 있 을 것 으로 기대 된다 . 영국 임피 리얼 칼리지 런던 재료 공학 과 치 로 치아 파니 교수 와 미국 휴스턴 메소 디스 트 연구소 엔니오 타스치 코니 박사 연구 팀 은 실험 용 쥐 를 대상 으로 한 실험 에서 나노 바늘 로 쥐 신체 일부 를 자극 해 혈관 생성 을 유도 하 는 데 성공 했 다고 밝혔 다 . 연구 성과 는 ' 네이처 머티 리 얼스 ' 최근호 에 게재 됐 다 . 나노 바늘 은 굵기 가 나노미터 ( ㎚) 단위 인 바늘 을 말 한다 . 연구 팀 이 만든 나노 바늘 은 여러 개 바늘 이 마치 고슴도치 처럼 모여 있 는 형태 다 . 각각 의 바늘 은 원뿔 모양 으로 돼 있 는데 길이 가 5 마이크로미터 ( ㎛ ) , 바늘 끝 지름 은 50 ㎚ 다 . 1 ㎚ 가 머리카락 굵기 의 8 만 분 의 1 인 것 을 감안 하 면 그 가늘 기 가 어떤지 가늠 해 볼 수 있 다 . 바늘 은 ' 다공성 ( 多孔 性 ) ' 구조 로 돼 있 다 . 마치 물 에 적신 스펀지 가 물 을 머금 고 있 는 것 처럼 여러 물질 을 담 아 둘 수 있 다 . 연구 팀 은 모든 생물 세포 속 에 들 어 있 는 고분자 유기물 로 생명체 를 구성 하 는 핵산 ( nucleic acids ) 을 나노 바늘 에 담 아 옮기 는 방식 을 실험 했 다 . 핵산 종류 로 는 DNA 와 RNA 가 있 으며 신진대사 촉진 , 치매 예방 , 빈혈 개선 , 간기능 향상 등 효과 가 있 다 . 연구 팀 은 실험 쥐 의 등 근육 에 상처 를 낸 뒤 나노 바늘 을 사용 해 쥐 의 등 근육 세포 에 핵산 을 주입 했 다 . 핵산 이 투여 된 쥐 는 실험 7 일 뒤 상처 부위 혈관 이 6 배 로 증가 하 며 상처 가 빠르 게 회복 됐 다 . 감염 이나 기타 부작용 등 은 나타나 지 않 았 다 . 연구 팀 은 인체 에서 채취 한 사람 세포 를 대상 으로 한 실험 에서 도 DNA 와 RNA 의 한 종류 인 siRNA 를 전달 하 는 데 성공 했 다 . 이 처럼 나노 바늘 은 바늘 굵기 가 매우 가늘 어 세포 에 해 를 끼치 지 않 고 핵산 을 세포 안 에 주입 할 수 있 다 . 타스치 코니 박사 는 " 나노 바늘 이 세포 를 통과 할 수 있 어 세포 를 죽이 지 않 고 도 핵산 을 전달 할 수 있 다 " 고 전했 다 . 연구 팀 은 체내 에서 분해 가능 한 실리콘 을 사용 해 ' 무해 한 ' 바늘 을 만들 었 다 . 나노 바늘 을 몸 속 에 주입 한 뒤 꺼내 지 않 아도 몸 속 에서 자연 분해 돼 없 어 진다 . 한국 화학 연구원 에서 약물 전달 시스템 을 연구 중 인 신병철 박사 는 " 나노 바늘 에 앞서 바늘 굵기 가 10 ~ 20 ㎛, 최대 100 ㎛ 크기 인 마이크 로 바늘 이 연구 된 적 이 있 는데 , 세포 크기 역시 10 ~ 100 ㎛ 정도 라서 세포 가 파괴 되 는 문제 가 있 었 다 " 며 " 나노 바늘 은 이 보다 가늘 어 세포 를 죽이 지 않 으면서 세포벽 을 통과 해 효과 적 으로 핵산 을 전달 할 수 있 어 획기 적 " 이라고 말 했 다 . 신 박사 는 " 그간 핵산 에 대해서 는 많 은 연구 가 이뤄졌 지만 세포 안 으로 주입 하 기 어려운 게 큰 걸림돌 이 었 다 " 며 " 후속 연구 가 필요 하 겠 지만 향후 10 ~ 20 년 정도 면 나노 바늘 을 활용 한 치료제 가 등장 할 것 " 이라고 말 했 다 . 연구 팀 은 향후 나노 바늘 을 사용 해 사람 혈관 생성 을 촉진 하 는 것 도 가능 할 것 으로 전망 했 다 . 이렇게 되 면 장기 이식 으로 기증 된 장기 를 환자 몸 에 연결 하 는 데 획기 적 인 진전 이 이뤄질 것 으로 기대 된다 . 혈관 이 생성 되 면 거부 반응 을 최소 화 하 면서 장기 가 제대로 기능 할 수 있 기 때문 이 다 . 핵산 은 손상 된 장기 나 신경 복구 에 중요 한 역할 을 하 므로 수술 · 상처 부위 의 빠른 회복 에 도 사용 할 수 있 다 . 연구 팀 은 향후 나노 바늘 이 달린 반창고 등 을 만드 는 것 을 목표 로 하 고 있 다 . 자연 분해 되 는 나노 바늘 반창고 를 신체 안팎 어디 든 붙여 빠른 회복 을 돕 는다는 구상 이 다 . 나노 바늘 처럼 나노 기술 을 이용 해 질병 을 진단 · 치료 하 거나 손상 된 조직 을 복구 하 는 것 을 나노 의학 이 라고 한다 . 나노 바이오센서 , 나노 영상 , 나노 약물 전 달체 , 나노 조직 공학 등 다양 한 분야 에 활용 가능 하 다 . 아직 초기 단계 지만 암 , 치매 등 난치성 질환 의 조기 진단 과 치료 를 위한 연구 가 지속 되 고 있 다 . 신 박사 는 " 나노 의학 기술 을 활용 하 면 신약 개발 때 약물 효능 강화 , 부작용 감소 를 기대 해 볼 수 있 고 나노 분자영상 은 병원체 분포 나 약효 분석 에서 시간 적 · 경제 적 으로 큰 효과 를 볼 수 있 을 것 " 이 라며 " 개인 맞춤 형 표적 치료제 개발 을 기대 할 수 있 다 " 고 말 했 다 . [ 이영욱 기자 ] ▶ 네이버 뉴스 스탠드 에서 매일 경제 를 MY 뉴스 로 구독 하 세요 [ 매일경제 모바일 서비스 | 페이스북 ] [ 매일 경제 구독 신청 ] [ 오늘 의 매일 경제 ] [ ⓒ 매일 경제 & mk . co . kr , 무단 전재 및 재 배포 금지 ]