SUNGKYUNKWAN UNIVERSITY SCHOOL OF MEDICINE
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Research Highlights
An Antibacterial Nanorobotic Approach for the Specific Targeting and Eradication of Multiple Drug-Resistant Staphylococcus aureus
김경규 교수(교신저자/성균관대학교), 이정헌 (교신저자/성균관대학교) 아킬리쉬 차우라시아 (AkhileshK.Chaurasia) 박사(교신저자/성균관대학교), 나얍바뚤 (Nayab Batool) 박사 (제 1저자/성균관대학교)
○내성균에 결합하면서 외부 자극에 반응하여 박테리아를 사멸시킬 수 있는 항생나노봇을 만들기 위해 산화철 나노입자를 합성하고, 이 나노입자를 황색포도상구균에 선택적으로 결합할 수 있는 엔도라이신이라는 단백질로 코팅하였다 (그림 1-1).
○ 제작된 나노봇이 사람 세포나 다른 박테리아에는 결합하지 않고 오직 황색포도상구균에만 결합한다는 사실을 형광물질이 결합된 나노봇을 이용한 현미경 관찰을 통해 확인하였다 (그림 1-2)
○ 항생나노봇의 활성을 확인하기 위해 황색포도상구균을 동물의 대식세포에 감염시킨 후, 나노봇을 처리하고 라디오 파장(Radio Frequency)을 갖는 교류전류를 가하였다. 박테리아 표면에 붙은 나노봇은 전기자극에 반응하여 활성산소를 만들어 박테리아 세포막을 파괴시킴으로써 박테리아를 사멸시켰다. (그림 1-3)
○ 연구팀은 마지막으로 황색포도상구균을 쥐의 피하조직에 감염시켜 봉와직염 동물모델을 만들고, 여기에 항생나노봇을 주입한 후 라디오파 전류를 가하게 되면 박테리아 감염이 치유되는 것을 확인함으로써, 항생나노봇을 이용한 박테리아 피부감염 치료 가능성을 검증하였다. (그림 1-4).
○ 제작된 나노봇이 사람 세포나 다른 박테리아에는 결합하지 않고 오직 황색포도상구균에만 결합한다는 사실을 형광물질이 결합된 나노봇을 이용한 현미경 관찰을 통해 확인하였다 (그림 1-2)
○ 항생나노봇의 활성을 확인하기 위해 황색포도상구균을 동물의 대식세포에 감염시킨 후, 나노봇을 처리하고 라디오 파장(Radio Frequency)을 갖는 교류전류를 가하였다. 박테리아 표면에 붙은 나노봇은 전기자극에 반응하여 활성산소를 만들어 박테리아 세포막을 파괴시킴으로써 박테리아를 사멸시켰다. (그림 1-3)
○ 연구팀은 마지막으로 황색포도상구균을 쥐의 피하조직에 감염시켜 봉와직염 동물모델을 만들고, 여기에 항생나노봇을 주입한 후 라디오파 전류를 가하게 되면 박테리아 감염이 치유되는 것을 확인함으로써, 항생나노봇을 이용한 박테리아 피부감염 치료 가능성을 검증하였다. (그림 1-4).