단백질 약물의 서방형 전달을 위한 실크 피브로인 나노입자의 제조 및 특성 규명

Abstract

연구목적: 실크 피브로인 기반 나노 입자는 높은 생체적합성과 생분해 성, 약물 도입 그리고 조절 가능한 약물 방출양상을 지니고 있어 단백질 약물을 생체 내로 전달하기 위한 적합한 특성을 가지고 있다. 본 연구는 실크 피브로인 단백질을 이용한 나노 입자로서 단백질 약물을 높은 효율 로 내포하고 외부 환경에 대해 보호하면서 장기간 약물 방출이 가능한 구형의 입자를 제작하고, 이의 특성 및 세포 독성을 측정하여 단백질 약 물의 생체 내 전달을 위해 활용할 수 있는 방안을 마련하고자 한다. 연구방법: 실크 피브로인 단백질 수용화 용액을 이용하여, 모델 단백질 약물로서 GFP, HRP, Tyrosinase 그리고 Luciferase를 도입시킨 나노 입 자를 제작한 다음 이의 특성 및 약물의 보호효과 그리고 장기간 방출 양 상을 관찰하였다. 나노 입자의 특성의 규명을 위하여 주사 전자 현미경, 투과 전자현미경, 컨포컬 레이저 현미경을 통해 관찰하였으며, 크기 및 전기적 특성 분석을 위하여 제타-사이저를 통해 측정하였다. 단백질 약 물의 도입효율과 방출 양상은 ELISA를 통해 측정하였으며, 세포 독성의 관찰을 위하여 다양한 농도에서 MTT 어세이를 실시하였다. 결과: 실크 피브로인 나노 입자는 60% 이상의 효율로 다양한 특성을 가진 단백질 약물을 내포하였으며, 그 평균 입자 사이즈는 450nm, 표면 전기적 특성은 - 21 mV를 띠었다. 생체 유사 환경에서 10주 이상 안정 적인 약물 방출 양상을 보였으며, 단백질 분해효소 또는 급격한 산도 변 화에서 내포 된 모델 단백질에 대해 높은 보호효과를 제공하였으며, 매 우 낮은 세포 독성을 나타냈다. 그 결과, 실크 피브로인 나노 입자는 생 체 및 세포에 단백질 약물을 적용하기에 매우 적합한 특성을 가지고 있 어 다양한 단백질 약물 적용에 활용이 가능할 것으로 기대된다.