KR101610203B1 - Medical Device Set for Optical Fiber Laser Ablation and Photodynamic Therapy, and Cancer Treatment Therapy Using the Same - Google Patents

Medical Device Set for Optical Fiber Laser Ablation and Photodynamic Therapy, and Cancer Treatment Therapy Using the Same Download PDF

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Abstract

본 발명은 레이저 절제술과 메틸렌 블루 나노입자를 이용한 광역학 치료법을 조합하여, 종전의 외과적 수술 및 고가의 장비가 필요하고 심각한 부작용을 수반하는 방사선 치료를 대체할 수 있는, 광섬유 레이저 어블레이션 및 광역학 치료를 위한 의료기기 세트 및 이를 이용한 암 치료법에 관한 것이다,The present invention relates to a combination of laser ablation and photodynamic therapy using methylene blue nanoparticles to provide a combination of optical fiber laser ablation and optical therapy that can replace conventional radiotherapy with sophisticated equipment, A set of medical devices for epidural therapy, and a method of treating cancer using the same.

Description

광섬유 레이저 어블레이션 및 광역학 치료를 위한 의료기기 세트 및 이를 이용한 암 치료{Medical Device Set for Optical Fiber Laser Ablation and Photodynamic Therapy, and Cancer Treatment Therapy Using the Same}[0001] The present invention relates to a medical device set for optical fiber laser ablation and photodynamic therapy, and a cancer treatment using the same. [0001] The present invention relates to an optical fiber laser ablation and photodynamic therapy,

본 발명은 광섬유 레이저 어블레이션 및 광역학 치료를 위한 의료기기 세트 및 이를 이용한 암 치료법에 관한 것이다.
The present invention relates to a medical device set for optical fiber laser ablation and photodynamic therapy and a method for treating cancer using the same.

레이저는 다른 광원에 비해 휘도가 매우 높고 지향성이 우수한 집중된 빔(beam)으로서, 작고 조밀한 영역을 정확하게 표적화할 수 있는 특징으로 인하여, 의학 분야에서 지대한 관심과 주목을 받아 왔다. 레이저의 의학적 접근방법은 크게 레이저 조사에 의한 열에너지를 이용하는 방법과 광화학적 효과를 이용하는 방법으로 나눌 수 있다.Lasers have been attracting much attention and attention in the medical field because of their ability to accurately target small and dense areas as concentrated beams with very high luminance and superior directionality compared to other light sources. The medical approach of lasers can be roughly divided into two methods, one is by using thermal energy by laser irradiation and the other is by using photochemical effect.

광화학적인 방법은 레이저광을 흡수할 수 있는 광감응제를 생체에 주입시켜 생체 분자나 생체 조직을 변화시키는 광활성화 작용을 치료에 응용하는 것이다.The photochemical method is to apply a photo-activating action that changes a biomolecule or biological tissue by injecting a light-sensitive agent capable of absorbing the laser light into a living body.

열에너지를 이용한 방법은 레이저광을 생체에 조사하며 그 중 일부가 흡수되어 열로 변환되고 이때 발생하는 열적 파괴효과를 이용하는 방법으로서, 이러한 치료법을 레이저 어블레이션(ablation) 또는 레이저 절제라고 부른다. 이 방법은 레이저를 매우 작은 면적에 조사하여 생체 조직을 파괴함으로써 환부의 절개 및 제거 등에 이용되거나 조직 및 혈액의 응고, 이상 혈관의 제거 및 피부 질환 치료 등에 응용되고 있다. A method using thermal energy is a method of irradiating a laser beam to a living body and absorbing a part thereof to be converted into heat and utilizing a thermal destruction effect generated at this time. Such a treatment is called laser ablation or laser ablation. This method is applied to the incision and removal of the affected part by destroying the living tissue by irradiating the laser with a very small area, and is applied to the coagulation of tissues and blood, the removal of abnormal blood vessels and the treatment of skin diseases.

레이저 어블레이션을 이용한 치료법을 수술에 응용할 경우, 혈액을 순간적으로 응고 혹은 기화시키기 때문에 지혈효과가 있고 또한 비접촉식이어서 감염 문제가 없는 큰 장점이 있다. 특히, 폐, 방광, 혈관, 척추 등 접근하기 어려운 부위에는 광섬유를 통하여 레이저 광을 전달하는 방법으로 종양 및 비정상조직을 파괴하는 수술이 이루어지고 있으며, 구강과 후두 등 기능을 보존해야 하는 경우에도 레이저를 이용한 미세수술이 이루어지고 있다. 이러한 레이저 수술은 극히 작은 부위만 절개하므로 기존의 수술칼을 이용한 수술보다 염증이 가볍고 통증과 흉터가 적으며, 회복 및 입원기간을 단축할 수 있어 적극적으로 사용되고 있다.When the laser ablation treatment is applied to surgery, the blood is instantaneously coagulated or vaporized, resulting in a hemostatic effect and a non-contact type so that there is no infection problem. Particularly, in areas where it is difficult to approach such as lungs, bladder, blood vessels, and vertebrae, laser light is transmitted through an optical fiber to destroy tumors and abnormal tissues. When the functions such as oral cavity and larynx are to be conserved, Has been performed. This laser surgery is incised only in a very small area, so it is lighter in inflammation, less pain and scarring than the operation using a conventional surgical knife, and is actively used for shortening the recovery and hospitalization period.

일반적으로 임상에서 암 또는 비정상 세포를 제거하기 위하여 레이저 어블레이션을 단독으로 사용하기도 하지만, 방사선 치료와 같은 다른 치료법과의 조합으로 응용하기도 한다. 레이저 절제술 이후의 방사선 치료는 남아 있는 잔류 종양 세포의 증식 반응을 억제하거나 또는 이를 완벽하게 제거하는 것을 목적으로 한다.Generally, laser ablation is used alone to remove cancer or abnormal cells in clinical practice, but it is also applied in combination with other therapies such as radiation therapy. Radiation therapy after laser resection is intended to suppress or completely eliminate the proliferative response of residual tumor cells.

하지만 방사선 치료의 경우, 정상적으로 소모되는 것보다 더 많은 에너지가 소모되기 때문에, 만성적인 피로, 식욕부진, 오심, 구토, 복부 경련, 설사, 탈모, 빈혈, 조혈기능 억제, 호흡곤란, 기침, 감염, 통증 등의 전신적 부작용과 함께, 방사선이 조사된 부위의 건조, 붉어짐, 부어오름, 가려움증, 조직 섬유화, 치아 우식증, 방사선 골괴사 등의 국소 부작용을 함께 수반한다. 또한, 방사선 치료는 암 세포 표적성이 없기 때문에, 정상 세포의 방사선 괴사, 주변 정상 조직의 벗겨짐 및 무름, 피부 위축 등의 부작용을 수반하는 문제점이 있다.However, in the case of radiation therapy, it is more likely that the patient will suffer from chronic fatigue, anorexia, nausea, vomiting, abdominal cramps, diarrhea, hair loss, anemia, hematopoietic dysfunction, dyspnea, cough, Pain, and other side effects such as dryness, redness, swelling, itching, tissue fibrosis, dental caries, and radiation osteonecrosis of the irradiated area. In addition, since radiation therapy does not have cancer cell targeting ability, there is a problem that it involves side effects such as radiation necrosis of normal cells, exfoliation and dryness of peripheral normal tissues, and skin atrophy.

본 명세서 전체에 걸쳐 다수의 문헌이 참조되고 그 인용이 표시되어 있다. 인용된 문헌의 개시 내용은 그 전체로서 본 명세서에 참조로 삽입되어 본 발명이 속하는 기술 분야의 수준 및 본 발명의 내용이 보다 명확하게 설명된다.
Numerous references are referenced throughout the specification and are cited therein. The disclosure of the cited document is incorporated herein by reference in its entirety to more clearly describe the state of the art to which the present invention pertains and the content of the present invention.

대한민국 등록특허 제10-140634호Korean Patent No. 10-140634 대한민국 공개특허 제 10-2011-0138003호Korea Patent Publication No. 10-2011-0138003

본 발명자들은 기존의 레이저 절제술만으로는 종양 조직의 완벽한 제거가 불가능하며, 잔류 종양 조직 제거를 위하여 방사선 치료를 수반하는 경우 고가의 장비가 필요할 뿐만 아니라, 심각한 전신 및 국소 부작용이 필연적으로 수반된다는 점에 주목하여, 기존의 치료를 대체할 수 있는 새로운 암 치료법을 제공하기 위하여 연구 노력하였다. 그 결과 레이저 어블레이션을 이용한 치료법과 메틸렌 블루 나노입자를 이용한 광역학 치료법을 조합하는 경우 암 치료에 있어 시너지 효과가 발생하여, 기존의 외과 수술 및 방사선 치료를 효과적으로 대체할 수 있다는 점을 입증해냄으로써, 본 발명을 완성하게 되었다.
The present inventors noticed that the conventional laser resection alone can not completely remove the tumor tissue and, in order to remove residual tumor tissue, expensive equipment is required when accompanied with radiation therapy, and serious systemic and local side effects are necessarily accompanied Therefore, we have tried to provide a new cancer treatment which can replace the existing treatment. As a result, the combination of treatment with laser ablation and photodynamic therapy with methylene blue nanoparticles proved synergistic effects in cancer treatment and could effectively replace conventional surgery and radiation therapy , Thereby completing the present invention.

따라서 본 발명의 목적은 광섬유 레이저 어블레이션 및 광역학 치료를 위한 암 치료용 의료기기 세트 및 이를 이용한 암 치료법을 제공하는 것이다. Accordingly, an object of the present invention is to provide a medical device set for cancer treatment for optical fiber laser ablation and photodynamic therapy, and a method for treating cancer using the same.

본 발명의 다른 목적은 레이저 어블레이션 후 잔류 종양 세포 제거를 위한 약학적 조성물 및 제제를 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a pharmaceutical composition and formulation for removing residual tumor cells after laser ablation.

본 발명의 또 다른 목적 및 이점은 하기의 발명의 상세한 설명, 청구범위 및 도면에 의해 보다 명확하게 된다.
Other objects and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of the invention, claims and drawings.

본 발명의 일 관점은 (i) 레이저 절제(ablation)용 광섬유 프로브 및 (ii) 메틸렌 블루 나노 입자를 포함하는 암 치료용 의료기기 세트로서, 상기 메틸렌 블루 나노입자는 메틸렌 블루-지방산 복합체 및 양친성 고분자를 포함하는 것을 특징으로 하는 의료기기 세트를 제공하는 것이다.
One aspect of the present invention is a set of medical devices for treating cancer comprising (i) an optical fiber probe for laser ablation and (ii) methylene blue nanoparticles, wherein the methylene blue nanoparticles comprise a methylene blue- And a polymer. The present invention also provides a medical device set comprising the same.

레이저 절제용 광섬유 Optical fiber for laser ablation 프로브Probe

레이저 광섬유 프로브는 그 용도에 따라 광활성화용 광섬유 프로브와 레이저 절제용 광섬유 프로브로 분류될 수 있는데, 광활성화용 광섬유 프로브란 주변 조직을 손상시키지 아니하고 미리 주입해 놓은 광감응제에 단지 소량의 빛을 전달하여 광감응제를 활성화시키는데 사용하기 위한 용도의 광섬유 프로브를 의미하며, 레이저 절제용 광섬유 프로브는 광섬유를 통하여 레이저 광을 전달하는 방법으로 종양 및 비정상조직을 파괴하는데 사용하기 위한 광섬유 프로브를 의미한다.Laser optical fiber probes can be categorized into optical fiber probes for optical activation and fiber optic probes for laser ablation, depending on the purpose of use. Optical fiber probes for optical activation do not damage surrounding tissues, but merely transmit a small amount of light Refers to an optical fiber probe for use in activating a photosensitizer, and the optical fiber probe for laser ablation means an optical fiber probe for use in destroying tumors and abnormal tissues by transmitting laser light through an optical fiber .

본 발명의 의료기기 세트에 포함되는 광섬유 프로브는 타겟 조직을 파괴하여 제거하기 위한 레이저 절제용 프로브로서, 인체 내에 깊숙하게 위치하여 접근하기 어려운 부위에 레이저 광을 전달하여 특정 조직을 파괴하는 레이저 절제술에 사용되기 위한 것이라면 제한 없이 사용될 수 있다.The optical fiber probe included in the medical device set of the present invention is a laser ablation probe for destroying and removing a target tissue. The probe is a laser ablation technique that is deeply placed in the human body and transmits a laser beam to a region difficult to approach, It can be used without limitation as long as it is used.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 레이저 절제용 광섬유 프로브는 넓게는 UV, 가시광, IR을 모두 포함하고 권장하는 파장으로는 500 내지 1500 nm (실제 레이저 치료기에서 많이 사용되는 파장)의 파장을 갖는 레이저를 방출하는 것을 특징으로 한다. According to an embodiment of the present invention, the optical fiber probe for laser ablation includes broadly all of UV, visible light and IR, and has a wavelength of 500 to 1,500 nm (a wavelength frequently used in an actual laser therapy apparatus) And emits a laser.

본 발명의 다른 구현예에 따르면, 상기 레이저 절제용 광섬유 프로브는 1 W 내지 200 W의 출력을 갖는 레이저를 방출하는 것을 특징으로 하며, 좋기로는 CW와 펄스 레이저를 포함하는 것을 사용할 수도 있다. According to another embodiment of the present invention, the laser ablation optical fiber probe emits a laser having an output of 1 W to 200 W, and may include a CW and a pulsed laser.

일 구현예에서, 본 발명의 의료기기 세트는 광섬유 프로브를 조직 내에 삽입시키기 위한 주사 바늘(Guide needle)을 더 포함할 수 있는데, 이 경우 광섬유 프로브는 주사 바늘 내부를 통하여 조직 내에 삽입되어 광을 조직 안쪽에 전달하게 된다.In one embodiment, the medical device set of the present invention may further comprise a guide needle for inserting the optical fiber probe into the tissue, wherein the optical fiber probe is inserted into the tissue through the needle, To the inside.

단지 광감응제를 활성화시키는 것만을 목적으로 하는 광활성화용 광섬유 프로브의 경우 인체내의 공간(식도, 요도 등)에 비침습적으로 삽입되어 공간 내부 표면에 광을 전달하기 위하여 사용되지만, 본 발명의 레이저 절제용 광섬유 프로브는 최소침습적으로 광섬유를 조직 내에 삽입해서(주사바늘을 찌른 후 바늘 내부로 광섬유 삽입) 광을 조직 안쪽에 전달하는 방식으로 사용될 수도 있다.In the case of an optical fiber probe for optical activation aiming at only activating a photosensitizer, it is used for non-invasively insertion into a space (esophagus, urethra, etc.) in the human body to transmit light to the inner surface of the space, A resection fiber optic probe may be used in a minimally invasive manner by inserting an optical fiber into the tissue (inserting an optical fiber into the needle after stabbing the needle) and delivering light into the tissue.

이 경우, 본 발명의 레이저 절제용 광섬유 프로브는 조직 내에 삽입된 후, 먼저 700 내지 1500 nm의 빛을 전달하여 레이저 어블레이션에 사용된 이후, 500 내지 700 nm의 빛을 전달하여 광역학치료에 사용되는 방식으로, 절제 및 광활성화의 역할을 동시에 수행할 수도 있다.In this case, the optical fiber probe for laser ablation according to the present invention is inserted into a tissue and then used for laser ablation by transmitting light of 700 to 1500 nm, and then transmits light of 500 to 700 nm for use in photodynamic therapy The function of ablation and light activation may be performed at the same time.

본 발명의 바람직한 일 구현예에서, 상기 레이저 절제용 광섬유 프로브로는 대한민국 등록특허공보 제10-1406434호에 개시되어 있는 번들형 광섬유 프로브를 사용할 수 있는데, 이는 중앙에 위치된 전방조사 광섬유를 구비하고, 상기 전방조사 광섬유의 단부는 평면으로 이루어지는 전방조사부; 및 측면조사 광섬유가 상기 전방조사부의 외주에 배치되며, 상기 측면조사 광섬유의 끝단에는 경사면이 형성되어 레이저 빔을 측면으로 반사시킬 수 있는 측면조사부를 포함하고, 상기 전방조사부 및 상기 측면조사부가 하나의 묶음으로 형성되는 번들형 광섬유 프로브인 것을 특징으로 한다.In a preferred embodiment of the present invention, the bundle-type optical fiber probe disclosed in Korean Patent Publication No. 10-1406434 can be used as the laser cut-off optical fiber probe, A front irradiating unit having a planar end portion of the front illuminating optical fiber; And a side irradiating unit that is disposed on the outer periphery of the front irradiating unit and has a sloped surface at an end of the side irradiating optical fiber to reflect the laser beam to the side surface, And the bundle-type optical fiber probe is a bundle-type optical fiber probe.

상기 번들형 광섬유 프로브는 전방조사 광섬유 및 측면조사 광섬유를 묶음으로 구비함으로써, 하나의 광섬유 프로브를 이용하여 다방면으로의 조사 가능한 번들형 광섬유 프로브를 제공하는 것을 목적으로 하는 것으로서, 일 실시예에 따른 번들형 광섬유 프로브의 사시도를 도 1a에, 일 실시예에 따른 번들형 광섬유 프로브를 통해 레이저가 통과하는 모습을 도 1b에 도시하였다.The bundle-type optical fiber probe includes a front irradiation optical fiber and a side irradiation optical fiber bundled to provide a bundle-type optical fiber probe which can be irradiated in various directions using one optical fiber probe. In the bundled optical fiber probe, FIG. 1A is a perspective view of the optical fiber probe, and FIG. 1B is a view of the laser beam passing through a bundle type optical fiber probe according to an embodiment.

여기에서, 광섬유는 석영유리나 플라스틱 등의 투명한 유전체를 가늘고 길게 뽑아서 만든 섬유로, 0.1 내지 1mm의 직경을 갖는 것을 사용할 수 있다. 광섬유는 굴절율이 높은 매질이 중심을 이루고 주변은 굴절율이 낮은 매질로 덮혀져 있으며, 구체적으로, 중앙의 코어(core) 부분과 이를 둘러싼 클래딩(cladding)이라는 부분이 이중원기둥 모양을 하고 있고, 그 외부에는 충격으로부터 보호하기 위해 합성수지 피복을 1∼2차례 입힌 것을 사용할 수 있다.Here, the optical fiber is a fiber made by elongating a transparent dielectric such as quartz glass or plastic elongatedly and having a diameter of 0.1 to 1 mm. The optical fiber is covered with a medium having a high refractive index center and a periphery covered with a medium having a low refractive index. Specifically, the central core portion and the surrounding cladding portion have a double cylindrical shape, May be coated with one or two layers of synthetic resin coating to protect it from impact.

바람직한 다른 구현예에서, 상기 레이저 절제용 광섬유 프로브로는 대한민국 출원번호 제10-2013-0145377호에 개시되어 있는 링 렌즈 구조의 광섬유 프로브를 사용할 수 있다.In another preferred embodiment, an optical fiber probe having a ring lens structure disclosed in Korean Patent Application No. 10-2013-0145377 can be used as the optical fiber probe for laser ablation.

상기 링 렌즈 구조의 광섬유 프로브는, 본체; 상기 본체의 단부에 형성되는 중심부; 및 상기 중심부를 둘러싸는 곡면을 포함하는 렌즈부를 포함하는 링 렌즈 구조의 팁을 구비한 광섬유 프로브인 것을 특징으로 한다.The optical fiber probe of the ring lens structure comprises: a main body; A center portion formed at an end of the main body; And a tip of a ring lens structure including a lens portion including a curved surface surrounding the center portion.

상기 링 렌즈 구조의 광섬유 프로브는 별도의 기구물 없이 광섬유 끝단에 간단한 가공으로 중심부가 비어 있는 링 형태의 렌즈를 제작하여 사용자가 원하는 위치에 포커싱을 하거나 빔 프로파일을 자유롭게 조절할 수 있는 링 렌즈 구조의 팁을 제공하는 것을 목적으로 하는 것으로서, 일 실시예에 따른 링 렌즈 구조의 광섬유 프로브의 사시도를 도 2a및 2c에, 일 실시예에 따른 링 렌즈 구조의 광섬유 프로브를 통해 레이저가 통과하는 모습을 도 2b 및 2d에 도시하였다.The optical fiber probe of the ring lens structure has a ring-shaped lens having a center portion hollowed out by simple processing at the end of the optical fiber without a separate mechanism, and a ring-type lens tip capable of focusing at a desired position or freely adjusting a beam profile FIGS. 2A and 2C are perspective views of an optical fiber probe having a ring lens structure according to an embodiment. FIGS. 2B and 2C are diagrams showing how a laser passes through an optical fiber probe of a ring lens structure according to an embodiment. 2d.

상기 링 렌즈 구조의 광섬유 프로브의 렌즈부는 곡면의 형태가 볼록면 또는 오목면일 수 있으며, 볼록면인 경우 그 곡률(R)은 상기 렌즈부의 폭(W)의 1/2 이상인 것일 수 있고, 오목면인 경우 곡률(R)은 상기 렌즈부의 폭(W)과 R<-W/2인 관계에 있는 것일 수 있다.The lens portion of the optical fiber probe of the ring lens structure may have a curved surface or a concave surface. In the case of a convex surface, the curvature R may be at least 1/2 of a width W of the lens portion, , The curvature R may be a relationship of R <-W / 2 with the width W of the lens portion.

상기 링 렌즈 구조의 광섬유 프로브의 중심부의 형상은 원뿔, 원통, 끝이 볼록한 원통, 및 끝이 오목한 원통 중 하나일 수 있으며, 좋기로는 중심각이 40도 이상 100도 이하인 원뿔 형태인 것을 사용할 수도 있다.The shape of the center of the optical fiber probe of the ring lens structure may be a cone, a cylinder, a cylinder with a convex end, or a cylinder with a concave end, and preferably a cone shape having a central angle of 40 degrees or more and 100 degrees or less .

메틸렌 Methylene 블루blue 나노 입자 Nanoparticle

본 발명의 의료기기 세트에 포함되는 메틸렌 블루 나노 입자는 그 조성이 임상사용 중이거나 인체유래인 물질만으로 구성되어 있다. 메틸렌블루(methylene blue)는 관찰하기 어렵거나 보이지 않는 병변 등의 관찰을 용이하게 하도록 색소를 도포 또는 주사하는 색소 내시경을 실시할 때 사용하는 물질로서, 예컨대 감시림프절 생검을 위해 그 위치를 쉽게 확인할 수 있도록 염색하거나 소화관 내시경검사 시에 색소액을 사용하는 검사 방법의 일환으로 현재 임상에서 사용 중인 물질이다.The methylene blue nanoparticles contained in the medical device set of the present invention are composed only of materials whose composition is in clinical use or derived from human body. Methylene blue is a substance used when performing a dye endoscopy to apply or inject a dye so as to facilitate observation of lesions that are difficult to observe or invisible. For example, its location can easily be confirmed for a surveillance lymph node biopsy And is a substance currently in clinical use as part of a test method using color micro-fluid during gastrointestinal endoscopy.

메틸렌 블루는 양전하성 염료로서 그 자체로는 세포 내로 도입되기가 매우 곤란하지만, 본 발명의 메틸렌 블루 나노 입자 중에서는 정전기력 및 분자구조상의 소수성 상호작용에 의하여 지방산과 안정된 메틸렌 블루/지방산 복합체를 형성하며, 그에 따라 용매에 대한 높은 용해도를 나타낸다.Methylene blue is a positively charged dye which is very difficult to be introduced into cells by itself. However, among the methylene blue nanoparticles of the present invention, a stable methylene blue / fatty acid complex is formed with fatty acids by electrostatic force and hydrophobic interaction on the molecular structure , Thus indicating a high solubility in solvents.

본 발명의 메틸렌 블루 나노 입자에 포함되는 지방산(脂肪酸, Fatty acid)이란 카복실산 또는 그의 염을 의미하는데, 일 구현예에서 상기 지방산은 긴 사슬 모양의 포화 혹은 불포화 모노카르복시산일 수 있으며, 바람직하게는 올레산 또는 그의 염이다.Fatty acid (fatty acid) contained in the methylene blue nanoparticles of the present invention means a carboxylic acid or a salt thereof. In one embodiment, the fatty acid may be a long chain saturated or unsaturated monocarboxylic acid, preferably oleic acid Or a salt thereof.

본 발명의 메틸렌 블루 나노 입자에 포함되는 양친성 고분자로는, 친수성 부분과 소수성 부분을 동시에 가지고 있는 화합물로서, 분자들끼리 모여 마이셀(micelle) 구조를 형성할 수 있는 고분자라면 제한 없이 사용될 수 있다. 고분자 마이셀은 친수성 용매에서 형성될 때, 분자의 소수성 부분은 중심부에 모여 핵을 형성하고 친수성 부분은 물과 접촉하는 외곽 부분을 형성한다. 수용성 용매에서 기름과 같이 소수성 물질은 마이셀의 안쪽 부분에 위치하게 되어 안정화 되고 용매에 용해하게 된다. The amphiphilic polymer contained in the methylene blue nanoparticle of the present invention is a compound having a hydrophilic moiety and a hydrophobic moiety at the same time, and any polymer capable of forming a micelle structure by gathering molecules can be used without limitation. When a polymeric micelle is formed in a hydrophilic solvent, the hydrophobic portion of the molecule is gathered at the center to form nuclei, and the hydrophilic portion forms an outer portion in contact with water. In water-soluble solvents, hydrophobic substances, such as oil, are located in the inner part of the micelle and stabilize and dissolve in the solvent.

본 발명의 일 구현예에서, 상기 양친성 고분자로는 친수기로 카르복시산염, 술폰산염 또는 인산염 구조를 가진 것과 같은 음이온계 양친성 고분자, 친수기로 4급암모늄염을 포함하는 것과 같은 양이온계 양친성 고분자, 분자 내에 음이온 가능 부위와 양이온 가능 부위를 모두 가지고 있는 양친성 고분자, 친수부로 비전해질 즉 이온화하지 않는 친수성 부분을 갖는 양친성 고분자 등을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 폴리옥시에틸렌-폴리옥시프로필렌 블록 공중합체를 사용할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the amphiphilic polymer includes an anionic amphiphilic polymer having a hydrophilic group such as a carboxylate, a sulfonate or phosphate structure, a cationic amphiphilic polymer such as a quaternary ammonium salt containing a hydrophilic group, An amphiphilic polymer having both an anionic site and a cationic site in the molecule, and an amphiphilic polymer having a hydrophilic moiety that is non-ionic, that is, a hydrophilic moiety that does not ionize into a hydrophilic moiety, and preferably, a polyoxyethylene-polyoxypropylene block copolymer Can be used.

바람직한 구현예에서, 상기 메틸렌 블루-지방산 복합체는 수용성 환경 중에서 양친성 고분자 마이셀 내부에 봉입되어, 이에 따라 본원 발명의 나노 입자가 자가 조립될 수 있다.In a preferred embodiment, the methylene blue-fatty acid complex is encapsulated in an amphiphilic polymeric micelle in an aqueous environment, thereby allowing the nanoparticles of the present invention to self-assemble.

일 구현예에서 본 발명의 메틸렌 블루 나노 입자는 메틸렌 블루와 지방산을 혼합하여 메틸렌 블루-지방산 혼합물을 형성한 후 이를 동결 건조시켜 복합체를 형성시키고, 이렇게 얻어진 상기 복합체를 양친성 고분자와 혼합하는 방법에 의하여 제조될 수 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.In one embodiment, the methylene blue nanoparticles of the present invention are prepared by mixing a methylene blue and a fatty acid to form a methylene blue-fatty acid mixture, lyophilizing the mixture to form a complex, and mixing the complex thus obtained with the amphiphilic polymer But is not necessarily limited thereto.

일 실시예에 따라, 본 발명에 사용하기 위한 광감작제로서 메틸렌 블루를 포함한 수계 분산 자기 조립 나노 입자의 형성시키는 모식도를 도 3에 나타내었다.
3 is a schematic diagram illustrating the formation of water-dispersed self-assembled nanoparticles containing methylene blue as a photosensitizer for use in the present invention, according to an embodiment.

본 발명의 다른 관점은 메틸렌 블루 나노 입자를 포함하는, 레이저 절제(ablation) 후 잔류 종양 세포 제거를 위한 약학적 조성물로서, 상기 메틸렌 블루 나노입자는 메틸렌 블루-지방산 복합체 및 양친성 고분자를 포함하는 것을 특징으로 하는 약학적 조성물을 제공하는 것이다.Another aspect of the present invention is a pharmaceutical composition for removal of residual tumor cells after laser ablation comprising methylene blue nanoparticles, wherein the methylene blue nanoparticles comprise a methylene blue-fatty acid complex and an amphiphilic polymer And to provide a pharmaceutical composition comprising the same.

본 발명의 또 다른 관점은 메틸렌 블루 나노 입자를 포함하는, 레이저 절제(ablation) 후 잔류 종양 세포 제거를 위한 국소 투여 제제로서, 상기 메틸렌 블루 나노입자는 메틸렌 블루-지방산 복합체 및 양친성 고분자를 포함하는 것을 특징으로 하는 제제를 제공하는 것이다.Yet another aspect of the present invention is a topical dosage form for removal of residual tumor cells after laser ablation, comprising methylene blue nanoparticles, wherein said methylene blue nanoparticles comprise a methylene blue-fatty acid complex and an amphipathic polymer And the like.

본 발명의 또 다른 관점은 (i) 레이저 절제(ablation)용 광섬유 프로브 및 (ii) 상술한 약학적 조성물 또는 제제를 포함하는 암 치료용 의료기기 세트를 제공하는 것이다.Another aspect of the present invention is to provide a medical device kit for treating cancer comprising (i) an optical fiber probe for laser ablation and (ii) the above-described pharmaceutical composition or preparation.

본 발명의 약제학적 조성물 또는 국소 투여 제제는 약제학적으로 허용되는 담체를 포함할 수 있다. 본 발명의 약제학적 조성물에 포함되는 약제학적으로 허용되는 담체는 제제시에 통상적으로 이용되는 것으로서, 락토스, 덱스트로스, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 전분, 아카시아 고무, 인산 칼슘, 알기네이트, 젤라틴, 규산 칼슘, 미세결정성 셀룰로스, 폴리비닐피롤리돈, 셀룰로스, 물, 시럽, 메틸 셀룰로스, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 활석, 스테아르산 마그네슘 및 미네랄 오일 등을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 약제학적 조성물은 상기 성분들 이외에 윤활제, 습윤제, 감미제, 향미제, 유화제, 현탁제, 보존제 등을 추가로 포함할 수 있다. 적합한 약제학적으로 허용되는 담체 및 제제는 Remington's Pharmaceutical Sciences(19th ed., 1995)에 상세히 기재되어 있다.
The pharmaceutical composition or topical administration of the present invention may contain a pharmaceutically acceptable carrier. The pharmaceutically acceptable carriers to be contained in the pharmaceutical composition of the present invention are those conventionally used in the present invention and include lactose, dextrose, sucrose, sorbitol, mannitol, starch, acacia rubber, calcium phosphate, alginate, gelatin, But are not limited to, calcium silicate, microcrystalline cellulose, polyvinylpyrrolidone, cellulose, water, syrups, methylcellulose, methylhydroxybenzoate, propylhydroxybenzoate, talc, magnesium stearate and mineral oil. It is not. The pharmaceutical composition of the present invention may further contain a lubricant, a wetting agent, a sweetening agent, a flavoring agent, an emulsifying agent, a suspending agent, a preservative, etc. in addition to the above components. Suitable pharmaceutically acceptable carriers and formulations include, but are not limited to, Remington's Pharmaceutical Sciences (19th ed., 1995).

본 발명의 암 치료용 의료기기 세트 및 약학적 조성물 또는 제제는, 레이저 절제술과 메틸렌 블루 나노입자를 이용한 광역학 치료법을 조합하여, 기존의 외과 수술 및 고가의 장비가 필요하고 심각한 부작용을 수반하는 방사선 치료를 대체할 수 있을 뿐만 아니라, 비수술적 방식으로 암치료에 있어 시너지 효과를 나타낸다.
The medical treatment kit and the pharmaceutical composition or preparation of the present invention can be used in combination with laser resection and photodynamic therapy using methylene blue nanoparticles in order to prevent the radiation therapy that requires conventional surgery and expensive equipment, In addition to being able to replace therapy, it also produces synergistic effects in cancer treatment in a non-surgical way.

도 1a는 본 발명의 암 치료용 의료기기 세트에 포함될 수 있는 광섬유 프로브의 일 실시예로서, 번들형 광섬유 프로브의 사시도를, 도 1b는 일 실시예에 따른 번들형 광섬유 프로브를 통해 레이저가 통과하는 모습을 도시한 것이다.
도 2a 및 2c는 본 발명의 암 치료용 의료기기 세트에 포함될 수 있는 광섬유 프로브의 일 실시예에 따른 링 렌즈 구조의 광섬유 프로브의 사시도를, 도 2b 및 2d는 일 실시예에 따른 링 렌즈 구조의 광섬유 프로브를 통해 레이저가 통과하는 모습을 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라, 본 발명의 암 치료용 의료기기 세트에 포함되기 위한 광감작제로서 메틸렌 블루를 포함한 수계 분산 자기 조립 나노 입자의 형성시키는 모식도를 나타낸 것이다.
도 4는 실시예 1에 의하여 제조한 나노 입자와 메틸렌 블루 수용액을 UV-visible spectrometer(Agilent 8453)로 측정한 흡광도 (a) 및 fluorescence spectrophotometer(Hitachi F-7000, wavelength calibrated for excitation and emission)로 측정한 형광파장 스펙트럼 (b)를 나타낸 그래프이다.
도 5는 실시예 1에 의하여 제조한 나노 입자를 Dynamic Light Scattering으로 그 크기를 측정한 그래프 (a)와 투과 전자 현미경(TEM, CM30, FEI/Philips, 200 kV)으로 관찰한 사진 (b)이다.
도 6은 실시예 2의 (1)에 의하여 MB NPs 및 MB Sol.의 조직 침투능을 확인한 사진이다.
도 7은 실시예 2의 (2)에 의하여 초기 암 모델에서의 MB NPs의 국소 암 표적 조영에 의한 영상진단 거동을 확인한 사진이다.
도 8은 실시예 3에서 레이저 절제용 광섬유를 사용한 레이저 어블레이션 및 MB NPs를 사용한 광역학 치료를 수행한 과정을 나타내는 모식도이다.
도 9는 실시예 3의 실험을 수행하고 얻어진 결과를 나타낸 것이다.
FIG. 1A is a perspective view of a bundle type optical fiber probe, which is an embodiment of an optical fiber probe that can be included in the medical treatment apparatus for treating cancer according to the present invention, FIG. 1B is a cross section of a bundle type optical fiber probe, .
FIGS. 2A and 2C are perspective views of an optical fiber probe of a ring lens structure according to an embodiment of an optical fiber probe that can be included in the medical treatment apparatus for treating cancer of the present invention, FIGS. 2B and 2D are perspective views of a ring lens structure And the laser passes through the optical fiber probe.
FIG. 3 is a schematic view showing the formation of aqueous dispersion self-assembled nanoparticles containing methylene blue as a photosensitizer to be included in the medical treatment apparatus for cancer treatment of the present invention, according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a graph showing the absorbance (a) and the fluorescence spectrophotometer (Hitachi F-7000, wavelength calibrated for excitation and emission) measured with a UV-visible spectrometer (Agilent 8453) And a fluorescence wavelength spectrum (b).
5 is a photograph (b) of the nanoparticles prepared in Example 1, which was observed by Dynamic Light Scattering (a) and a transmission electron microscope (TEM, CM30, FEI / Philips, 200 kV) .
6 is a photograph showing the tissue penetration ability of MB NPs and MB Sol. According to (1) of Example 2. Fig.
FIG. 7 is a photograph showing the imaging diagnosis behavior of MB NPs in an early cancer model by the local cancer target mapping according to (2) of Example 2. FIG.
FIG. 8 is a schematic diagram showing a process of laser ablation using a laser ablation optical fiber and photodynamic treatment using MB NPs in Example 3; FIG.
Fig. 9 shows the results obtained by carrying out the experiment of Example 3. Fig.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명 하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. It is to be understood by those skilled in the art that these embodiments are only for describing the present invention more specifically and that the scope of the present invention is not limited by these embodiments.

실시예Example

실시예Example 1: 수계환경에서  1: In the water environment 광감작제로서As photosensitizers 메틸렌  Methylene 블루를Blue 포함하는 자기  Self contained 조립나Assembly 노 입자의 형성Formation of furnace particle

(1) 정전기력에 의한 메틸렌 블루/올레산 나트륨의 소수화 (1) Hydrogenation of methylene blue / sodium oleate by electrostatic force

메틸렌 블루(MB, Aldrich에서 구입) 20 mg과, 올레산 나트륨(O, Aldrich에서 구입) 30mg를 테트라하이드로퓨란(THF, 대정화학) 100 mL에서 60 내지 90 ℃에서 1 내지 5 분 동안 가열하며 메틸렌 블루를 용해시켰다.20 mg of methylene blue (MB, purchased from Aldrich) and 30 mg of sodium oleate (purchased from Aldrich) were heated in 100 mL of tetrahydrofuran (THF, Daejeon Chemical) at 60 to 90 ° C for 1 to 5 minutes, .

메틸렌 블루는 정전기력 및 분자구조상의 소수성 상호작용에 의하여 올레산 나트륨과 안정된 메틸렌 블루/올레산 나트륨 복합체(MBO)를 형성하여, 용매에 대한 높은 용해도를 나타내었다.Methylene blue formed a sodium methyl oleate and a stable methylene blue / sodium oleate complex (MBO) by electrostatic force and hydrophobic interaction on the molecular structure, showing high solubility in solvents.

이와 같이 메틸렌 블루를 용해시킨 혼합물을 주사 여과기(5 μm)를 사용하여 여분의 올레산 나트륨 및 기타 불순물을 제거한 후 동결 건조시켜서 MBO를 얻었다. The mixture obtained by dissolving methylene blue in this way was freeze-dried after removing excess sodium oleate and other impurities using a sieve filter (5 μm) to obtain MBO.

(2) MBO 및 양친성 고분자를 포함하는 나노 입자의 제조 및 평가 (2) Preparation and evaluation of nanoparticles containing MBO and amphiphilic polymer

상기 (1)에서 얻은 MBO 0.2 mg과 양친성 고분자 Pluronic®F-68 (Aldrich에서 구입) 20 mg을 용매 THF를 이용하여 충분히 혼합한 후, 용매를 완전히 제거하였다. 용매가 제거된 혼합물을 2 mL의 물에 고르게 분산시키어 메틸렌 블루 나노 입자(MB NPs)를 제조하였다.0.2 mg of the MBO obtained in the above (1) and 20 mg of the ampholytic polymer Pluronic ® F-68 (purchased from Aldrich) were thoroughly mixed using a solvent THF and the solvent was completely removed. The solvent-removed mixture was evenly dispersed in 2 mL of water to prepare methylene blue nanoparticles (MB NPs).

물에 용해되어있는 메틸렌 블루(MB Sol.)와 물에 분산되어있는 메틸렌 블루 나노 입자(MB NPs)의 흡광도와 형광을 측정하고 그 결과를 각각 도 4a 및 4b에 나타내었다. 도 4a 및 4b로부터, 물에 용해된 MB의 흡수파장과 형광파장이 나노 입자가 형성됨으로 인하여 단파장 영역으로 이동하는 것을 확인할 수 있었다.The absorbance and fluorescence of methylene blue (MB Sol.) Dissolved in water and methylene blue nanoparticles (MB NPs) dispersed in water were measured. The results are shown in FIGS. 4A and 4B, respectively. 4A and 4B, it was confirmed that the absorption wavelength of the MB dissolved in water and the fluorescence wavelength were shifted to a short wavelength region due to the formation of nanoparticles.

상기 나노 입자는 크기는 Zetasisernano ZS(Malvern Instruments, UK)를 사용하여 측정하고, 투과 전자 현미경(TEM, CM30, PEI/Philips, 200 kV)으로 나노 입자의 모양을 관찰하여 이를 각각 도 5a 및 5b에 나타내었다. 그 결과, 도 5a와 5b로부터 상기 나노 입자는 직경이 80 내지 100 nm의 직경을 가진 구형 입자임을 확인할 수 있었다.
The size of the nanoparticles was measured using a Zetasisernano ZS (Malvern Instruments, UK), and the shape of the nanoparticles was observed with a transmission electron microscope (TEM, CM30, PEI / Philips, 200 kV) Respectively. As a result, it was confirmed from FIGS. 5A and 5B that the nanoparticles were spherical particles having a diameter of 80 to 100 nm.

실시예Example 2:  2: MBMB NPsNPs 의 생체 국소 주입 후 암 표적 축적 및 특성 평가Accumulation and characterization of cancer target after biopsy injection

(1) MB NPs와 MB Sol.의 조직 침투능 평가 (1) Evaluation of tissue permeability of MB NPs and MB Sol.

시중 판매하는 닭 가슴살(㈜목우촌)을 일정 크기(3 cm X 3 cm X 3 cm)로 준비한 뒤, 상기 실시예 1에서 제조한 MB NPs와 MB Sol.을 각각 0.5 mL씩 도포 후, 수조에서 37 ℃로 보관하였다. 이후 DPBS를 이용하여 충분히 세척 하고 이를 형광 영상 장치 12-bit CCD camera (Kodak Image Station 4000 MM, ex: 625 nm/ em: 700 nm)로 형광 영상을 얻었으며 이를 도 6에 나타내었다. (MBC) and MB Sol prepared in Example 1 were each applied in 0.5 mL increments, and then, in a water bath, 37 &lt; RTI ID = 0.0 &gt; &Lt; / RTI &gt; Then, the sample was sufficiently washed with DPBS, and the fluorescence image was obtained with a 12-bit CCD camera (Kodak Image Station 4000 MM, ex: 625 nm / em: 700 nm).

메틸렌 블루가 양친성 고분자 내부에 함입된 나노 입자의 형태를 이루어 단독 메틸렌 블루의 상태와 비교하여 조직 침투능이 현저히 개선 된 것을 확인하였다. It was confirmed that the methylene blue formed nanoparticles embedded in the amphiphilic polymer and the tissue permeability was remarkably improved as compared with that of the single methylene blue.

(2) 암 모델을 이용한 MB NPs의 국소 암 표적성 평가 (2) Evaluation of Local Cancer Markability of MB NPs Using Cancer Model

MDA-MB-231 세포 1 X 107 개가 분산된 60 μL의 배양액을 암컷 쥐 (Balb/c-nu, 5.5 주령, 오리엔트 바이오)의 좌측 엉덩이근육 부위에 주입하였다. 이후 4 내지 5 주간 암 조직의 성장을 육안으로 확인, 메틸렌 블루가 봉입된 나노 입자(MB NPs) 60 μL를 암 조직 부위에 국소 주사하고 형광 영상 장비(IVIS-Spectrum, Perkin-Elmer, USA)를 이용하여 암 조직 표적 축적을 확인하였다. 상기 실험의 대조실험을 위하여 동일한 방법으로 준비된 동물 모델에 메틸렌 블루 수용액(MB Sol.)을 상기 실험과 동일한 방법으로 진행하였고 이를 도 7a 및 7b에 나타내었다. Sixty μL of MDA-MB-231 cells (1 × 10 7) were dispersed in the medium and injected into the left hip muscle area of a female rat (Balb / c-nu, 5.5 weeks old, Orient Bio). After 4 to 5 weeks, the tumor growth was visually confirmed, and 60 μL of the nanoparticles (MB NPs) containing methylene blue were locally injected into the cancer tissue site and the fluorescence imaging apparatus (IVIS-Spectrum, Perkin-Elmer, USA) To confirm the accumulation of cancer tissue target. For the control experiment of the experiment, methylene blue aqueous solution (MB Sol.) Was prepared in the same manner as in the above experiment and shown in FIGS. 7a and 7b.

상기 실험으로 MB NPs의 암 조직 표적 축적능이 동물 암 모델에서도 확인 되었고 이를 통해 생체 내 암 표적 효과를 확인하였다. In the above experiments, the ability of MB NPs to accumulate tumor tissue was also confirmed in animal models, which confirmed the cancer targeting effect in vivo.

(3) 초기 암 모델을 이용한 MB NPs 축적 및 광치료 특성 평가 (3) Accumulation of MB NPs and evaluation of photocatalytic properties using early cancer model

초기 암 모델에서 나노 입자의 축적 실험을 행하기 위하여 수컷 쥐 (Balb/c-nu, 5.5 주령, 오리엔트 바이오)의 왼쪽 및 오른쪽 엉덩이 근육 부위에 각각 세포 배양액 60 μL에 분산된 1 X 106개의 SCC7(Squamous Cell Carcinoma) 세포를 피하 주사하였다. 2 시간 후 좌측 암세포가 주입된 부위에 MB NPs 60 μL를 피하 주사하고 2 시간 후 물질이 세포 내부로 충분히 흡수된 이후 좌측 둔부에 레이저를 20 분간 조사하였다. 이후 좌우 측 초기 암 부위에 세포 자살능을 평가할 수 있는 Annexin V/FITC(binding buffer 100 μL와 FITC 10 μL의 혼합액 60 μL를 피하 주사하고 형광 영상 장비(IVIS-Spectrum, Perkin-Elmer, USA)를 이용하여 초기 암 모델에서 MB NPs의 광독성에 의한 세포 자살능을 평가하였다.In order to carry out the accumulation experiment of nanoparticles in the early cancer model, 1 × 10 6 SCC7 (1 × 10 6 ) dispersed in 60 μL of cell culture was injected into the muscles of the left and right buttocks of male rats (Balb / c-nu, 5.5 weeks old, Orient Bio) (Squamous cell carcinoma) cells were subcutaneously injected. After 2 hours, 60 μL of MB NPs were subcutaneously injected to the site where the left cancer cells were injected. After 2 hours, the material was sufficiently absorbed into the cells, and the laser was irradiated to the left hind for 20 minutes. After the injection of 100 μL of Annexin V / FITC (60 μL) and FITC (60 μL), a fluorescence imaging system (IVIS-Spectrum, Perkin-Elmer, USA) We evaluated the cytotoxicity of MB NPs by phototoxicity in early cancer models.

상기 실험으로 광감각제로서 메틸렌 블루가 소수화되어 양친성 고분자 내부에 도입된 MB NPs를 이용하여 세포자살을 유발시킬 수 있으며, 그 결과 생체 내 광역학 치료의 효과를 나타냄을 확인하였다.
As a result, it was confirmed that methylene blue as a photosensitizer was hydrophobicized to induce apoptosis using MB NPs introduced into the amphipathic polymer. As a result, it was confirmed that the effect of photodynamic therapy in vivo was demonstrated.

실시예Example 3: 레이저 절제와  3: With laser ablation MBMB NPsNPs 의 조합에 따른 상승 효과 확인Confirmation of synergy effect by combination of

(1) 광섬유 레이저 어블레이션을 이용한 종양 조직의 제거 (1) Removal of tumor tissue using fiber-optic laser ablation

상기 실시예 2(2)에서 사용한 것과 동일한 동물 질병 모델에 guide needle을 암 조직의 정 중앙에 위치하도록 하고 가이드 빔을 쬐어 다방면 광섬유가 정 중앙에 위치한 것을 육안으로 확인 후 5 W의 세기로 10 초 내지 20 초 동안 레이저(NT-3, 출력파장: 980 nm ± 20%, 다이노나㈜, 한국) 어블레이션을 실시하였다. 그 과정의 모식을 도 8에 나타내었다. 이후 육안으로 암 조직의 열변성을 확인하였고 종양 크기(= 단축2 X 장축)의 변화를 2 내지 3 일에 1회씩 총 6회에 걸쳐 측정 및 관찰하여 도 9a 및 9b에 나타내었다.In the same animal disease model used in Example 2 (2), a guide needle was placed at the center of the cancer tissue and a guiding beam was irradiated to visually confirm that the multifaceted optical fiber was positioned at the center of the tumor. (NT-3, output wavelength: 980 nm ± 20%, Daino Co., Ltd., Korea) for 20 seconds to 20 seconds. The pattern of the process is shown in Fig. Thereafter, the thermal denaturation of the cancer tissue was confirmed by visual observation, and the change in the tumor size (= short axis 2 X long axis) was measured and observed for 6 times, once every 2 to 3 days, and is shown in FIGS. 9A and 9B.

(2) MB NPs 광역학 치료법을 이용한 종양 조직의 제거 (2) Removal of tumor tissue using MB NPs photodynamic therapy

전술한 바와 같이 레이저 어블레이션을 실시하고 하루가 경과한 후에, 암 조직 부위에 MB NPs 60 μL를 피하 주사 1시간 후 광역학 치료(655 nm 레이저 10분간 조사)를 실시하고 2 내지 3 일 간격으로 총 6회에 걸쳐 동일한 방법으로 광역학 치료를 실시하였으며, 15일 동안 종양의 크기 변화를 관찰 및 측정하였다.After one day of laser ablation as described above, 60 μL of MB NPs were subcutaneously injected into the cancer tissue site 1 hour later, photodynamic therapy (irradiation of 655 nm laser for 10 minutes) Photodynamic therapy was performed in the same manner over a total of 6 times, and tumor size changes were observed and measured for 15 days.

또한 비교 실험을 위하여, 실시예 2(2) 및 3(1)에서 만들어진 동일한 동물 질병 모델의 암 조직 부위에 동일한 방식으로 광역학 치료를 실시하였다.For comparative experiments, photodynamic therapy was also performed in the same manner on the cancer tissue sites of the same animal disease model made in Examples 2 (2) and 3 (1).

이와 같이, 15일 동안 관찰하고 종양의 크기의 변화를 측정한 결과를 도 9a 및 9b에 나타내었다. The results of observation of the tumor for 15 days and the change in tumor size are shown in FIGS. 9A and 9B.

실험 결과, 대조군의 경우 시간이 지남에 따라 종양 크기의 증가가 관찰되었고, 레이저 절제술을 단독으로 수행한 경우에는 시간이 경과함에 따라 잔류 종양 세포가 다시 성장하는 양상을 나타내었다. 또한, MB NPs를 사용한 광역학 치료법을 단독으로 수행한 경우에는 종양 크기가 증가하는 것은 방지되었지만, 15일이 경과할 때까지도 초기 종양 크기의 유의한 감소가 관찰되지 아니하였다. 반면에, 레이저 절제술과 MB NPs를 사용한 광역학 치료법을 조합한 경우에는 각각을 단독으로 수행한 경우와 비교하여 종양이 효과적으로 제거되어 시너지 효과가 있음을 확인할 수 있었다.As a result, the tumor size was increased with time in the control group, and when the laser resection was performed alone, the residual tumor cells grew again with time. In addition, when the photomynamic therapy using MB NPs alone was performed, the increase in tumor size was prevented, but no significant decrease in the initial tumor size was observed until 15 days. On the other hand, the combination of laser resection and photodynamic therapy using MB NPs showed that synergistic effects were obtained by effectively removing tumors as compared with the case of performing alone.

이는 레이저 절제 시술 후 종전의 방사선 치료 대신에 메틸렌 블루 나노입자를 이용한 광역학 치료법이 효과적으로 사용될 수 있으며, 그 결과 본 발명이 종전의 외과적 수술 및 고가의 장비가 필요하고 심각한 전신 및 국소 부작용을 수반하는 방사선 치료를 대체할 수 있는 새로운 암 치료법을 제공함을 의미한다.This is because the photodynamic treatment using methylene blue nanoparticles can be effectively used instead of the conventional radiotherapy after the laser ablation, and as a result, the present invention requires conventional surgery and expensive equipment, accompanies serious systemic and local side effects And to provide a new cancer treatment that can replace radiation therapy.

Claims (15)

(i) 레이저 절제(ablation)용 광섬유 프로브; (ii) 상기 광섬유 프로브를 조직 내로 삽입시키기 위한 주사바늘; 및 (iii) 메틸렌 블루 나노 입자를 포함하는 암 치료용 의료기기 세트로서,
상기 광섬유 프로브는 주사 바늘 내부를 통하여 조직 내에 삽입되어 광을 조직 안쪽에 전달하며, 상기 레이저 절제용 광섬유 프로브는 1 내지 5 W의 출력을 갖는 레이저를 10 내지 20초 동안 방출하고, 상기 메틸렌 블루 나노입자는 메틸렌 블루-올레산 또는 그의 염 복합체 및 폴리옥시에틸렌-폴리옥시프로필렌 블록 공중합체를 포함하는 것을 특징으로 하는 의료기기 세트.
(i) an optical fiber probe for laser ablation; (ii) an injection needle for inserting the optical fiber probe into the tissue; And (iii) a methylene blue nanoparticle,
Wherein the optical fiber probe is inserted into the tissue through the inside of the needle to deliver light to the inside of the tissue, and the laser ablation optical fiber probe emits a laser having an output of 1 to 5 W for 10 to 20 seconds, Wherein the particles comprise a methylene blue-oleic acid or salt complex thereof and a polyoxyethylene-polyoxypropylene block copolymer.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 레이저 절제용 광섬유 프로브는 500 내지 1500 nm의 파장을 갖는 레이저를 방출하는 것을 특징으로 하는 의료기기 세트.
The medical instrument set according to claim 1, wherein the laser ablation optical fiber probe emits a laser having a wavelength of 500 to 1500 nm.
삭제delete 제1항에 있어서, 상기 레이저 절제용 광섬유 프로브는
중앙에 위치된 전방조사 광섬유를 구비하고, 상기 전방조사 광섬유의 단부는 평면으로 이루어지는 전방조사부; 및
측면조사 광섬유가 상기 전방조사부의 외주에 배치되며, 상기 측면조사 광섬유의 끝단에는 경사면이 형성되어 레이저 빔을 측면으로 반사시킬 수 있는 측면조사부를 포함하고,
상기 전방조사부 및 상기 측면조사부가 하나의 묶음으로 형성되는 번들형 광섬유 프로브인 것을 특징으로 하는 의료기기 세트.
The laser cut-off optical fiber probe according to claim 1,
A front irradiating unit having a front irradiating optical fiber positioned at the center, the end of the front irradiating optical fiber being formed in a plane; And
A side irradiating optical fiber is disposed on the outer periphery of the front irradiating unit and an end face of the side irradiating optical fiber is formed with a sloped surface to reflect the laser beam to the side,
Wherein the front irradiation unit and the side irradiation unit are bundled optical fiber probes formed in a bundle.
제1항에 있어서, 상기 레이저 절제용 광섬유 프로브는
본체;
상기 본체의 단부에 형성되는 중심부; 및
상기 중심부를 둘러싸는 곡면을 포함하는 렌즈부
를 포함하는 링 렌즈 구조의 팁을 구비한 광섬유 프로브인 것을 특징으로 하는 의료기기 세트.
The laser cut-off optical fiber probe according to claim 1,
main body;
A center portion formed at an end of the main body; And
A lens portion including a curved surface surrounding the center portion,
Wherein the optical fiber probe is a fiber optic probe having a tip of a ring lens structure including a tip of a ring lens structure.
제7항에 있어서, 상기 렌즈부는 상기 곡면의 형태가 볼록면 또는 오목면인 것을 특징으로 하는 의료기기 세트.
The medical instrument set according to claim 7, wherein the curved surface of the lens portion is a convex surface or a concave surface.
제1항에 있어서, 상기 메틸렌 블루-지방산 복합체는 양친성 고분자 마이셀 내부에 봉입되어 있는 것을 특징으로 하는 의료기기 세트.
The medical device set according to claim 1, wherein the methylene blue-fatty acid complex is encapsulated in an amphiphilic polymer micelle.
제1항에 있어서, 상기 메틸렌 블루 나노 입자는 수계 환경에서 자가 조립되는 것을 특징으로 하는 의료기기 세트.
The set of medical devices according to claim 1, wherein the methylene blue nanoparticles are self-assembled in an aqueous environment.
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