효과적인 종양 국소 부위 광역학 치료를 위한 활성 산소 분해성 하이드로겔 (Reactive Oxygen Species-degradable Hydrogel System for Effective Localized Photodynamic Therapy of Cancer)

서지정보

· 발행기관 : 한국공업화학회
· 수록지 정보 : 공업화학 / 35권 / 6호 / 530 ~ 538페이지
· 저자명 : 이지인, 최종선, 김소연

초록

광 치료 요법 중 하나인 광역학 치료(photodynamic therapy)는 소수성 및 낮은 선택성을 갖는 광증감제의 한계를 극복하기 위한 다양한 치료 전략이 요구되고 있다. 본 연구에서는 효과적인 종양 국소 부위의 광역학 치료를 위해 광증감제가 담지된 온도 감응성 고분자 poly(N-isopropylacrylamide) 기반의 주입형 하이드로겔(injectable hydrogel) (PNIPAM C/PS)을 개발하였다. 반응성 산소종(reactive oxygen species, ROS)에 의한 분해성을 갖는 티오케탈 결합을 포함한 가교제를 성공적으로 합성하였고, 이를 사용하여 제조된 하이드로겔은 실온에서 주사기를 통해 주입이 가능한 반면 37 °C 이상의 온도에서는 상전이를 통해 gel phase로 전환될 수 있었다. PNIPAM-C/PS 주입형 하이드로겔은 ROS 환경에서선택적 분해성 및 분해 전/후 높은 생체 안전성을 보였다. 또한, 670 nm 파장의 광원을 조사하였을 때, 생성된 ROS에의해 높은 세포 독성을 나타내었다. ROS에 의한 선택적 분해성 및 우수한 광독성을 갖는 PNIPAM-C/PS 주입형 하이드로겔은 효과적인 종양 국소 부위의 광역학 치료 분야에 다양하게 응용 가능할 것이라 여겨진다.

영어초록

Recently, photodynamic therapy (PDT), one of the phototherapy methods, requires various therapeutic strategies to overcome the limitations of photosensitizer (PS) with hydrophobicity and non-selectivity. In this study, we designed a reactive oxygen species (ROS)-degradable hydrogel based on a thermo-sensitive polymer (poly(N-isopropylacrylamide)) containing PS (PNIPAM-C/PS) for effective localized PDT of cancer. We successfully synthesized a crosslinker with a thioketal bond de gradable by ROS, and a thermo-sensitive injectable hydrogel was fabricated using the ROS-responsive crosslinker.
PNIPAM-based injectable hydrogel was able to be injected through syringe needles at room temperature, but it was converted to gel phase through phase transition at 37 °C above lower critical solution temperature (LCST). PNIPAM-C/PS injectable hydrogel prepared using ROS-degradable crosslinker was selectively degraded in ROS environment and showed good bio compatibility before and after degradation. When irradiated with a 670 nm laser, PNIPAM-C/PS injectable hydrogel showed high phototoxicity by ROS generation. The PNIPAM-C/PS injectable hydrogel with selective degradation properties and ex cellent phototoxicity by ROS could be promising materials for effective localized PDT of cancer.

참고자료

· 없음