일정 농도 이상에서 수화젤을 형성했을 경우 일산화탄소 방출 반감기가
1.3분에서 20.2분으로 15배 이상 증가했고, 펩타이드 농도가 증가할수록
그러한 경향성은 더욱 뚜렷하게 나타났다. 이러한 수화젤은 주사형
제재로 사용하기에 적합한 물성을 보였다.
○ 또한, 칼슘 이온(Ca2+)에 의한 나노피브릴간의 가교를 통해 수화젤의
기계적 물성과 점탄성을 증가시키고, 나노피브릴의 카테콜(Catechol)
개질화틀 통해 접착성을 증가시켜 조직에 부착가능하며 일산화탄소의
서방출이 가능한 접착형 수화젤 패치를 개발하였다. 주사형 수화젤은
피부 조직에 대해 0.6kPa의 접착 강도를 수화젤 패치의 경우 7.7kPa의
증가된 접착강도를 보였다.
○ 과산화수소(H2O2)를 처리한 심근 세포의 경우 44.1%의 세포 사멸이
유도된 반면 일산화탄소 방출이 가능한 수화젤을 처리한 심근세포의
경우 과산화수소에 의해 생성되는 활성산소를 억제시켜 10.9%의 낮은
세포 사멸을 보여주었다. 활성산소는 세포막, DNA, 아미노산 등과
산화작용을 일으켜 세포 및 단백질의 기능저하 또는 변형을 일으키며
생리적 기능이 저하되어 각종 질병과 노화의 원인이 된다. 상용화된
일산화탄소 방출분자의 경우 동일 조건하에서 13.0%의 세포 사멸 효과를
보여주었다. 이로써, 제조된 수화젤이 원하는 환부에 일산화탄소를
방출할 수 있을 뿐 아니라 뛰어난 세포 보호효과를 가진다는 것을
확인할 수 있었으며, 더불어 염증반응을 유도하는 LPS가 처리된 세포에
대해서도 뛰어난 항염증 작용을 보임을 확인하였다.
3. 연구성과/기대효과
○ 일산화탄소는 저렴하게 대량으로 얻을 수 있으며 패혈증, 겸형적혈구
빈혈증, 고혈압, 암, 뇌졸증과 관련된 다양한 치료에 사용 가능성을
가지고 있기에 개발된 패치형 수화젤은 이러한 일산화탄소의 치료효과를
극대화하며 부작용을 최소화할 수 있는 약물 개발 및 상용화에 크게
기여할 것이다.
○ 치료용 일산화탄소 가스를 원하는 환부에 원하는 양과 속도로 주입할 수
있는 주사형 및 접착형 수화젤 치료제 제조 기술은 가스 치료제 개발 및
응용 가능성을 크게 높였다.
○ 분자의 자기조립 및 초분자화학을 이용한 간단한 수화젤 제조법은
펩타이드를 근간으로 하는 다양한 약물전달시스템 재료 설계에 유용한
제조 전략을 제공할 것이다.