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[기초과학연구원, 포항공과대학교] NO제거가 가능한 고분자형 젤

최고관리자　 0 Comments　 1 Views　 20-11-10 15:46　 기계

분야 : 보건~의료 개발상태 3 9

일산화질소에 감응하여 일산화질소 제거가 가능한 고분자형 젤 제조방법

보유기관 및 연구자 : 기초과학연구원, 포항공과대학교 / 김원종 박사

상담신청 기술문의

TRL09
사업화
- 본격적인 양산 및 사업화 단계
TRL08
시작품 인증/
표준화
- 일부 시제품의 인증 및 인허가 취득 단계
  - 조선 기자재의 경우 선급기관 인증, 의약품의 경우 식약청의 품목 허가 등
TRL07
Pilot 단계 시작품
신뢰성 평가
- 시작품의 신뢰성 평가
- 실제 환경(수요기업)에서 성능 검증이 이루어지는 단계
TRL06
Pilot 단계 시작품
성능 평가
- 경제성(생산성)을 고려한, 파일로트 규모의 시작품 제작 및 평가
- 시작품 성능평가
TRL05
시제품 제작/
성능평가
- 개발한 부품/시스템의 시작품(Prototype) 제작 및 성능 평가
- 경제성(생산성)을 고려하지 않고, 우수한 시작품을 1개~수개 미만으로 개발
TRL04
연구실 규모의
부품/시스템 성능평가
- 연구실 규모의 부품/시스템 성능 평가가 완료된 단계
- 실용화를 위한 핵심요소기술 확보
TRL03
연구실 규모의
성능 검증
- 연구실/실험실 규모의 환경에서 기본 성능이 검증될 수 있는 단계
- 개발하려는 시스템/부품의 기본 설계도면을 확보하는 단계
- 모델링/설계기술 확보
TRL02
실용 목적의 아이디어/
특허 등 개념 정립
- 실용 목적의 아이디어, 특허 등 개념 정립
TRL01
기초 이론/
실험
- 연구과제 탐색 및 기회 발굴 단계

기술개요: ○ 본 기술은 일산화질소와의 감응에 의해 해리되는 가교점을 포함하는 고분자형 젤 제조방법을 제공할 수 있다. 본 기술들에 따르면, 일산화질소가 존재하는 환경에서 고분자형 젤의 고분자 주쇄와 가교 구조를 형성하여 신체 안팎의 불필요한 일산화질소를 제거할 수 있다.

개발기술 배경: ○ 자가면역질환은 인체의 면역 체계가 오작동을 일으켜 정상 조직을 공격하는 질병이다. 체내대사로 만들어지거나 대식세포가 방출하는 일산화질소의 농도가 환경오염, 스트레스 등에 의해 비정상적으로 높아지면, 자가면역질환을 악화시킨다고 알려져 있다. 대표적인 자가면역질환은 류마티스 관절염으로, 전 세계 인구의 1%이상이 고통 받고 있으며, 현재까지 완벽한 치료제는 없는 실정이다. 따라서 기존에 개발된 치료제는 단순히 소염 작용을 하며 자가면역질환을 일시적으로 억제하는데 그쳐 새로운 치료제의 개발이 필요하므로, 일산화질소를 선택적으로 제거하는 새로운 치료물질을 발명하게 되었다.

[고분자형 젤의 제조방법과 일산화질소에 감응하여 가교점이 해리되는 과정]

기술활용 분야: ○ 일산화질소가 과발현되는 질병을 효과적으로 치료할 수 있는 시스템이 개발 가능하다. 즉, 류마티스 관절염 뿐만 아니라, 류마티스 관절염을 포함한 일산화질소가 과발현되는 염증성 질환들에 광범위하게 적용될 수 있을 것이다.

기술구현: ○ 일산화질소에 감응하여 해리되는 가교점을 포함하는 고분자형 젤을 제조하여, 일산화질소에 감응하는 가교제를 최초로 합성하였고, 이를 이용하여 아크릴아마이드 고분자 베이스의 하이드로젤을 합성하여, 일산화질소에 대한 감응성을 확인하였다. 뿐만 아니라, 본 기술에서 제공하는 고분자형 젤은 일산화질소를 포집할 수 있어 자가면역질환 중 하나인 류마티스를 표적질병으로 삼아, 류마티스가 발병한 쥐에 고분자형 젤을 주입하였을 때, 질병의 완화를 확인하였다.

특징 및 장점: ○ 일산화질소에만 감응하여 부푸는 하이드로젤을 최초로 만든 후, 하이드로젤의 가교제를 이용하여 나노젤을 만들었다. 또한, 이를 이용하여 실제로 일산화질소를 포집할 수 있는지 확인하였고, 류마티스 쥐 모델에서 기존의 상품화된 약보다 치료효과가 뛰어난 것을 확인하였다.

특장점

기존기술 한계: ○ 체내의 iNOS에 의해 급격하게 과량 발생되는 일산화질소는 세포독성을 발생시킴
○ 각종 염증 반응으로 발생되는 일산화질소는 각종 염증질환을 일으킴
○ 만성염증이 iNOS 활성의 증가와 연관되어 부작용 위험 존재

개발기술 특성: ○ 일산화질소에 감응하여 해리되는 가교점을 포함하는 고분자형 젤형태 구현 가능
○ 신체 안팎의 불필요한 일산화질소를 제거하여 신체 항상성 유지가 가능
○ 고분자형 젤의 고분자 주쇄와 가교 구조를 형성하여 젤 내부에 담지된 약물 방출이 가능