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이효리
이효리(Hyori Lee) 저자 이메일 보기
POSTECH
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292 KB
  CV updated 2020-09-28 13:57
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In vivo self-degradable graphene nanomedicine operated by DNAzyme and photo-switch for controlled anticancer therapy

1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드

산화그래핀(Graphene oxide)은 그래핀의 산화된 형태로, 다양한 작용기를 가지고 있어 여러 목적에 맞게 표면을 개질화하여 활용할 수 있습니다. 이러한 산화그래핀은 바이오 센서, 약물 전달체, 광열 치료제 등으로 최근까지 많은 연구가 진행되어 왔습니다. 더욱이 체내에는 horseradish peroxidae (HRP) 와 myeloperoxidase (MPO) 같은 생체 효소들이 존재하기 때문에 산화그래핀은 체내에서 분해될 수 있어 생체 적합한 바이오 약물 소재로 주목 받았습니다. 그러나 약물 전달 및 다양한 기능성을 부여하기 위해 산화그래핀 표면을 고분자나 단백질 등으로 개질화하면 분해성이 감소하게 되고, 이는 체내 축적으로 이어져 장기적인 독성을 유도할 수 있습니다.

본 연구에서는 체내의 peroxidase 과 같은 역할을 할 수 있는 DNAzyme 을 산화그래핀 표면에 도입하여, 약물 전달 후 스스로 분해되는 산화그래핀 약물 전달체를 개발하였습니다. 암세포에 빛을 조사하면 산화그래핀 광열 효과에 의해 DNA에 담지되어 있던 약물이 방출하게 되고, 이후 DNAzyme이 형성되어 산화그래핀이 분해될 수 있습니다. 이를 통해 효과적인 항암 치료가 가능할 뿐만 아니라 치료 후 약물 전달체가 분해되는 것을 실험적으로 증명하였습니다. 최근에 항암제나 약물 전달체의 체내 독성에 대한 관심이 높아지고 있어 이번 연구를 통해 스스로 분해될 수 있는 새로운 약물 전달 시스템을 제안하였다고 생각합니다.

2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁 드립니다.

저는 포항공과대학교 화학과의 의료용 고분자 연구실에서 김원종 교수님의 지도 하에 연구를 수행하고 있습니다. 현재 연구실 구성원은 박사 후 연구원 4명과 대학원생 17명, 행정 사무원 1명으로 이루어져 있습니다. 연구 분야는 감응형 약물 및 유전자 전달체, 일산화질소 방출 또는 감응형 물질, 면역 치료 시스템 등 매우 다양합니다. 이는 교수님께서 학생들에게 다양한 분야에 대해 접근할 수 있도록 아낌없는 지원을 해주시고, 학생의 자율적인 연구 계획을 토대로 차후 연구의 방향을 잡아 주시기 때문에 가능한 것 같습니다.

3. 연구활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람

암 또는 다양한 질병을 치료하기 위한 약물 전달 시스템을 연구할수록 이를 상용화하려면 더욱 많은 연구와 시간이 필요하다는 것을 깨닫게 되었습니다. 하지만 이러한 연구가 진행되고 있다는 것만으로도 큰 희망을 가지는 사람들이 많이 있고, 조금씩 노력하다 보면 언젠가는 그들에게 큰 힘이 될 수 있을 것이라는 생각을 합니다.

4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?

제가 아직 박사과정 연구생이지만 제가 느끼기로는, 한 분야에서 박사가 되기 위해서는 배우는 시간과 견디는 시간이 필요한 것 같습니다. 공부해야 할 것은 알면 알수록 많아지고, 이전에 누구도 한 적 없는 연구를 찾기가 매우 힘들다는 것을 깨닫게 됩니다. 따라서 초반에는 배우는 시간이 굉장히 많이 필요합니다. 만약 연구 주제를 정하고 실험을 진행하기 시작한다면 다음은 견디는 시간이 필요합니다. 같은 실험을 계속 반복해도 결과가 무의미할 때, 실험 스케줄 때문에 늦은 밤까지 실험해야 할 때, 대학원생이라는 이유로 다른 중요한 것들을 포기해야 할 때 등등 많은 힘든 시간이 찾아와도 그것을 견뎌야 박사가 될 수 있는 것 같습니다. 대학원 생활도 인생에 있어서 여러 가지를 배울 수 있는 시간이라고 생각합니다.

5. 연구활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?

현재 진행하고 있는 연구들은 미국 식품의약국(FDA)에서 안정성이 검토된 물질들을 중심으로 실험할 계획입니다. 앞으로 약물 전달체 개발뿐만 아니라 암의 다양한 특성을 바탕으로 더 효과적인 항암 시스템을 연구해보고 싶습니다.

6. 다른 하시고 싶은 이야기들....

먼저, 아직 부족한 점이 많은 저를 힘들 때마다 항상 격려해주시고 따뜻하게 대해 주시는 김원종 교수님, 교수님의 지도와 조언 덕분에 좋은 연구를 할 수 있었습니다. 이 자리를 빌어 감사의 말씀을 올립니다. 그리고 이번 연구를 함께 진행하며 많은 가르침을 주신 김진환 박사님과, 연구실에서 함께 실험하며 많은 도움을 주신 이준석 박사님, 그리고 연구실 구성원분들께도 감사의 말씀을 드립니다.

마지막으로 저의 결정을 항상 지지해주고 응원해주는 가족들, 아빠, 엄마, 삼촌, 동생들, 친구들 너무 고맙고 사랑합니다. 요즘 코로나 때문에 보지 못하는 우리 할머니도 얼른 건강해지셔서 이 글을 함께 볼 수 있었으면 좋겠습니다. 지금까지 정말 운이 좋은 제가 앞으로도 이렇게 소중한 사람들과 행복한 시간을 보낼 수 있기를 기원합니다.

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등록일 2020-10-14
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