이 소형 이식형 LED 장치는 빛으로 암과 싸웁니다. 크레딧: 노트르담 대학교

특정 유형의 빛은 빛 활성화 약물과 결합할 때 피부 위 또는 근처에 위치한 암에 대한 효과적인 최소 침습 치료법으로 입증되었습니다. 그러나 조직, 혈액 및 뼈로 둘러싸인 뿌리 깊은 암은 빛의 치료 효과가 미치지 못합니다.

접근하기 어려운 암에 빛의 이점을 제공하기 위해 노트르담 대학의 엔지니어와 과학자들은 이식할 수 있는 무선 LED 장치를 고안했습니다. 이 장치는 빛에 민감한 염료와 결합하면 암세포를 파괴할 뿐만 아니라 면역 체계의 암 표적 반응을 동원합니다. 이 연구는 '광진단(Photodiagnosis)'과 '광역학 치료(Photodynamic Therapy)'에 실렸습니다.

"빛의 특정 색깔은 조직을 더 깊이 관통합니다," 토마스 O'Sullivan, 전기 공학의 부교수 및 서류에 공동 저자를 말했습니다. "깊숙이 침투하지 않는 종류의 빛(이 경우 녹색)은 암세포에 대해 더 강력한 반응을 일으킬 수 있는 능력이 있음이 밝혀졌습니다."

빛이 암세포를 파괴하는 데 효과적일 수 있으려면 먼저 빛을 흡수하는 분자가 있는 염료를 세포에 투여해야 합니다. 장치가 켜지면 염료가 빛을 에너지로 전달하고 그 에너지는 세포 자체의 산소를 독성으로 만들어 사실상 암세포를 스스로 파괴하게 만듭니다.

다른 치료법도 세포 자체의 산소를 무기화하지만, 이 장치는 특히 독특한 형태의 세포 사멸을 유발합니다.

"생화학 대학원생 헤일리 샌더스(Hailey Sanders)와 전기공학 대학원생 노성훈은 함께 일하면서 치료된 세포가 부풀어 오르고 있다는 것을 지각적으로 알아차렸는데, 이는 일종의 세포 사멸의 특징인 파이롭토시스(pyroptosis)이며, 이는 면역 반응을 유발하는 데 특히 효과적입니다." 라고 Emil T. Hofman 과학 교수이자 논문의 공동 저자인 Bradley Smith가 말했습니다.

"우리의 목표는 면역 체계가 암을 공격하기 시작하는 것을 방아쇠를 당길 수 있도록 pyroptotic 세포 죽음의 시발점을 유도하기 위한 것입니다."

향후 연구에서 이 장치는 한 종양에서 시작된 암 사멸 반응이 면역 체계가 스스로 다른 암 종양을 식별하고 공격하도록 유도하는지 여부를 확인하기 위해 쥐에 사용될 것입니다.

오설리번은 쌀알 크기의 이 장치를 암 종양에 직접 주입하고 외부 안테나를 통해 원격으로 활성화할 수 있다고 언급했습니다. 목표는 이 장치를 사용하여 치료를 제공할 뿐만 아니라 종양의 반응을 모니터링하고 필요에 따라 신호 강도와 타이밍을 조정하는 것입니다.

이상의 기사는 2024년 7월 9일 MedicalXpress에 게재된 “Implantable LED device uses light to treat deep-seated cancers”제목의 기사 내용을 편집하여 작성하였습니다.

* 원문정보 출처 : Implantable LED device uses light to treat deep-seated cancers (medicalxpress.com)

* 추가정보 출처 : Miniature wireless LED-device for photodynamic-induced cell pyroptosis - ScienceDirect

창조아고라 박윤석 VP wonyon@empas.com 박윤석 VP의 기사 더보기

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