포항공과대학교(POSTECH)은 한세광 교수팀이 몸 안에 장착된 의료기기에서 빛을 이용해 약물방출이 조절 가능한 약물전달 시스템을 개발했다고 8일 밝혔다.

한세광 교수는 “이 시스템은 근적외선 이용으로 몸에 삽입된 의료기기의 정교한 약물방출 제어가 가능하기 때문에 앞으로 체내 의료기기를 이용한 광 치료 기술 개발에 크게 기여할 수 있을 것”이라고 말했다.

이 약물전달 시스템은 나노 물질에 작은 빛 에너지를 쏘이면 물질 내에서 에너지가 증폭하는 ‘상향변환 나노입자’가 코팅된 유기 태양광발전 소자를 이용했다. 나노입자가 근적외선 빛을 가시광선 빛으로 변환시킨다.

한 교수는 “인체에 무해하고, 피부 투과도가 높은 근적외선을 통해 약물전달 시스템을 작동시킨다”고 설명했다.

연구진은 태양광발전에서 힌트를 얻었다. 피부 투과가 가능한 근적외선으로 태양광발전을 유도하기 위해 상향변환 나노입자를 태양광발전 소자로 이용했다. 코어-쉘 구조의 상향변환 나노입자가 코팅된 유기 태양광발전 소자가 근적외선 빛이 조사됐을 때 전류의 흐름을 발생시켜 기계 전자 시스템으로 제작된 약물전달 시스템을 작동시키도록 설계했다. 이렇게 전류가 가해지면 약물저장소를 막고 있는 금 박막이 녹아서 약물이 방출되게 된다.

이번 연구 성과는 국제학술지 ‘나노 에너지(Nano Energy)’에 지난 1일 게재됐다.