KR20130057744A - COMPOSITION FOR TREATING CANCER CONTAINING Ag/AgBr/TiO2 NANOPARTICLES THAT BE ACTIVATED UNDER VISIBLE LIGHT - Google Patents

COMPOSITION FOR TREATING CANCER CONTAINING Ag/AgBr/TiO2 NANOPARTICLES THAT BE ACTIVATED UNDER VISIBLE LIGHT Download PDF

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KR20130057744A
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숭실대학교산학협력단
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Abstract

PURPOSE: A cancer therapeutic composition is provided to selectively damage cancer cells by irradiating visible light with a wavelength of 450 nm or greater and to treat cancer without a complex anticancer treatment. CONSTITUTION: A cancer therapeutic composition contains Ag/AgBr/TiO2 nanoparticles which damage cancer cells under visible light with a wavelength of 450-800 nm. The cancer includes uterine cervix cancer or skin cancer. The content of Ag in the nanoparticles is 1.35-3.41%. The nanoparticle is prepared by a deposition and precipitation method.

Description

가시광선 하에서 암세포 파괴에 활성을 나타내는 Ａｇ／ＡｇＢｒ／ＴｉＯ２ 나노입자를 포함하는 암치료용 조성물 {COMPOSITION FOR TREATING CANCER CONTAINING Ａｇ／ＡｇＢｒ／ＴｉＯ２ NANOPARTICLES THAT BE ACTIVATED UNDER VISIBLE LIGHT}Composition for cancer treatment containing Ag / AgＢr / TioO2 nanoparticles showing activity against cancer cell destruction under visible light {COMPOSITION FOR TREATING CANCER CONTAINING

본 발명은 가시광선 하에서 암세포 파괴를 일으키는 암치료용 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a composition for treating cancer causing cancer cell destruction under visible light.

티타늄 다이옥사이드(이하, TiO2)는 오염물질을 제거함에 있어서 매우 유용한 광촉매 중 하나이며(K.Y. Foo, B.H. Hameed, Decontamination of textile wastewater via TiO2/activated carbon composite materials, Adv. Colloid Interface Sci.159 (2010) 130-14.03.) 또한, TiO2는 다른 산화금속 나노입자에 비하여 건강 및 환경에 미치는 유해성이 적은 것으로 알려져 있다(P. Kocbek, K. Teskac, M.E. Kreft, J. Kristl, Toxicological aspects of long-term treatment of keratinocytes with ZnO and TiO2 nanoparticles, Small 6 (2010) 1908-1917.).Titanium dioxide (hereinafter referred to as TiO 2 ) is one of the very useful photocatalysts for removing contaminants (KY Foo, BH Hameed, Decontamination of textile wastewater via TiO 2 / activated carbon composite materials, Adv. Colloid Interface Sci. 159 (2010) In addition, TiO 2 is known to be less harmful to health and the environment than other metal oxide nanoparticles (P. Kocbek, K. Teskac, ME Kreft, J. Kristl, Toxicological aspects of long-term). treatment of keratinocytes with ZnO and TiO 2 nanoparticles, Small 6 (2010) 1908-1917.).

TiO2를 광촉매로 사용하여 자외선에 의해 암세포를 파괴하는 기술은 이미 공지되어 있다(Q. Li, X. Wang, X. Lu, H. Tian, H. Jiang, G. Lv, D. Guo, C. Wu, B. Chen, The incorporation of daunorubicin in cancer cells through the use of titanium dioxide whiskers, Biomaterials 30 (2009) 4708-4715; E.A. Rozhkova, I. Ulasov, B. Lai, N.M. Dimitrijevic, M.S. Lesniak, T.A. Rajh, A highperformance nanobio photocatalyst for targeted brain cancer therapy, Nano Lett. 9 (2009) 3337-3342). 그러나 자외선은 인간의 근육조직을 깊이 관통할 수 없기 때문에 TiO2를 이용한 암세포를 파괴하는 기술은 상용화하기 매우 어려우며, 이를 극복하기 위하여 가시광선을 이용한 암세포를 파괴하는 기술에 관하여 최근 많은 연구가 이루어지고 있다. Techniques for destroying cancer cells by ultraviolet light using TiO 2 as a photocatalyst are already known (Q. Li, X. Wang, X. Lu, H. Tian, H. Jiang, G. Lv, D. Guo, C Wu, B. Chen, The incorporation of daunorubicin in cancer cells through the use of titanium dioxide whiskers, Biomaterials 30 (2009) 4708-4715; EA Rozhkova, I. Ulasov, B. Lai, NM Dimitrijevic, MS Lesniak, TA Rajh. , A highperformance nanobio photocatalyst for targeted brain cancer therapy, Nano Lett. 9 (2009) 3337-3342). However, since ultraviolet rays cannot penetrate deeply into human muscle tissue, the technology of destroying cancer cells using TiO 2 is very difficult to commercialize, and in order to overcome this, many researches have recently been made on techniques for destroying cancer cells using visible light. have.

대표적으로 함침법(L. Wang, J. Mao, G-H. Zhang, M.J. Tu, Nano-cerium-element-doped titanium dioxide induces apoptosis of Bel 7402 human hepatoma cells in the presence of visible light, World J. Gastroenterol. 13 (2007) 4011-4014), 금속화법(P. Wang, B. Huang, X. Qin, X. Zhang, Y. Dai, M-H. Whangbo, Ag/AgBr/WO(3).H(2)O: visiblelight photocatalyst for bacteria destruction, Inorg. Chem. 48 (2009) 10697-0702), 및 귀금속(noble metal)이 증착된 TiO2를 이용하는 방법이 있다(M. Bowker, D. James, P. Stone, R. Bennett, N. Perkins, L. Millard, J. Greaves, A. Dickinson, Catalysis at the metal-support interface: exemplified by the photocatalytic reforming of methanol on Pd/TiO2, J. Catal. 217 (2003) 427-433; T.G. Schaaff, D.A. Blom, Deposition of Au-nanocrystals on TiO2 crystallites, Nano Lett. 2 (2002) 507-511). Representative impregnation methods (L. Wang, J. Mao, GH. Zhang, MJ Tu, Nano-cerium-element-doped titanium dioxide induces apoptosis of Bel 7402 human hepatoma cells in the presence of visible light, World J. Gastroenterol. 13 (2007) 4011-4014), metallization (P. Wang, B. Huang, X. Qin, X. Zhang, Y. Dai, MH. Whangbo, Ag / AgBr / WO (3) .H (2) O: visiblelight photocatalyst for bacteria destruction, Inorg. Chem. 48 (2009) 10697-0702), and TiO 2 on which noble metals are deposited (M. Bowker, D. James, P. Stone, R.). Bennett, N. Perkins, L. Millard, J. Greaves, A. Dickinson, Catalysis at the metal-support interface: exemplified by the photocatalytic reforming of methanol on Pd / TiO2, J. Catal. 217 (2003) 427-433; TG Schaaff, DA Blom, Deposition of Au-nanocrystals on TiO2 crystallites, Nano Lett. 2 (2002) 507-511).

한편, Ag 및 AgBr이 증착된 TiO2 나노입자(이하, Ag/AgBr/TiO2 나노입자)를 광촉매로 사용하여 가시광선에 의해 박테리아를 사멸시키는 기술 역시 공지되었다(M.R. Elahifard, S. Rahimnejad, S. Haghighi, M.R. Gholmai, Apatite-coated Ag/AgBr/TiO2 visible-light photocatalyst for destruction of bacteria, J. Am. Chem. Soc. 17 (2007) 9552-9553; C. Hu, Y. Lan, J. Qu, X. Hu, A. Wang, Ag/AgBr/TiO2 visible light photocatalyst for destruction of azodyes and bacteria, J. Phys. Chem B 110 (2006) 4066-72). 그러나, 가시광선에 의해 암세포를 파괴할 수 있는지 여부에 대해서는 아직 보고된 바 없다.Meanwhile, a technique for killing bacteria by visible light using TiO 2 nanoparticles (hereinafter, Ag / AgBr / TiO 2 nanoparticles) on which Ag and AgBr are deposited is also known (MR Elahifard, S. Rahimnejad, S Haghighi, MR Gholmai, Apatite-coated Ag / AgBr / TiO 2 visible-light photocatalyst for destruction of bacteria, J. Am. Chem. Soc. 17 (2007) 9552-9553; C. Hu, Y. Lan, J. Qu, X. Hu, A. Wang, Ag / AgBr / TiO2 visible light photocatalyst for destruction of azodyes and bacteria, J. Phys.Chem B 110 (2006) 4066-72). However, it is not yet reported whether cancer cells can be destroyed by visible light.

따라서, 본 발명의 목적은 가시광선 하에서 암세포를 파괴하는 조성물을 제공하고자 하는 것이다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a composition for destroying cancer cells under visible light.

이와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 가시광선 하에서 암세포 파괴에 활성을 나타내는 Ag/AgBr/TiO2 나노입자를 포함하는 암치료용 조성물을 그 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention is characterized by a cancer treatment composition comprising Ag / AgBr / TiO 2 nanoparticles exhibiting activity in cancer cell destruction under visible light.

본 발명의 일실시예에 따르면 Ag/AgBr/TiO2 나노입자는 침적-침전법(deposition-precipitation method)에 의하여 제조할 수 있다. 침적-침전법에 의하여 Ag/AgBr/TiO2 나노입자를 제조함에 있어서, TiO2 나노입자 표면에 AgBr을 균일하게 분산시키기 위하여 그 자체로 세포독성을 나타내는 양이온 계면활성제(CTAB)를 사용하지만, 제조된 Ag/AgBr/TiO2 나노입자는 CTAB에 의한 세포독성을 나타내지 않는다.According to an embodiment of the present invention, Ag / AgBr / TiO 2 nanoparticles may be prepared by a deposition-precipitation method. In preparing Ag / AgBr / TiO 2 nanoparticles by immersion-precipitation, a cationic surfactant (CTAB) which exhibits cytotoxicity in itself is used to uniformly disperse AgBr on the surface of TiO 2 nanoparticles. Ag / AgBr / TiO 2 nanoparticles do not exhibit cytotoxicity by CTAB.

Ag/AgBr/TiO2 나노입자는 아나타제(Anatase) TiO2, 루타일(Rutile) TiO2, 및 AgBr로 구성되며, Ag의 함량은 매우 적고, 1.35% 내지 3.41%에 불과하다 (C. Hu, Y. Lan, J. Qu, X. Hu, A. Wang, Ag/AgBr/TiO2 visible light photocatalyst for destruction of azodyes and bacteria, J. Phys. Chem B 110 (2006) 4066-72). Ag / AgBr / TiO 2 nanoparticles are composed of anatase TiO 2 , rutile TiO 2 , and AgBr, and the content of Ag is very low and is only 1.35% to 3.41% (C. Hu, Y. Lan, J. Qu, X. Hu, A. Wang, Ag / AgBr / TiO 2 visible light photocatalyst for destruction of azodyes and bacteria, J. Phys. Chem B 110 (2006) 4066-72).

성장 배지(Growth medium)가 포함되어 있는 배양접시에 암세포 및 Ag/AgBr/TiO2 나노입자를 투여하고 24시간 경과시 암세포 내부에 상기 Ag/AgBr/TiO2 나노입자가 내재화되며, Ag/AgBr/TiO2 나노입자의 엔도좀(endosome) 또는 리소좀(lysosome) 캡슐화(encapsulation)는 혈청 단백질 흡착이 일어난 후 수용체-매개 내포작용에 의한 것이다.In a culture plate containing a growth medium, cancer cells and Ag / AgBr / TiO 2 nanoparticles are administered, and after 24 hours, the Ag / AgBr / TiO 2 nanoparticles are internalized, and Ag / AgBr / Endosomal or lysosome encapsulation of TiO 2 nanoparticles is due to receptor-mediated inclusion after serum protein adsorption occurs.

본 발명의 일실시예에 따르면 상기 암의 종류는 자궁경부암 또는 피부암일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the cancer may be cervical cancer or skin cancer.

상기 가시광선은 파장이 450nm 내지 800nm 영역인 것이 바람직하다.Preferably, the visible light has a wavelength of 450 nm to 800 nm.

순수한 P-25 TiO2 나노입자는 400nm 부근에서 흡광도가 급격하게 감소하는 것과 달리 Ag/AgBr/TiO2 나노입자 분말은 400~800nm의 가시광선 영역에서도 상당한 흡수를 나타내며, 이는 Ag의 간접 밴드-갭(indirect band gap) 또는 표면 플라즈몬 흡수(surface Plasmon absorption) 때문이다.Whereas pure P-25 TiO 2 nanoparticles have a sharp decrease in absorbance near 400 nm, Ag / AgBr / TiO 2 nanoparticle powders exhibit significant absorption even in the visible region of 400-800 nm, which is indirect band-gap of Ag. (indirect band gap) or surface plasmon absorption.

그러나, 상기 Ag/AgBr/TiO2 나노입자 분말도 200~400nm의 자외선 영역에서 더욱 강한 흡수를 나타내며, 이는 380nm(3.2eV)에서의 아나타제 TiO2의 강한 흡수 피크와 AgBr의 직접 밴드-갭(direct band gap) 때문이다.However, the Ag / AgBr / TiO 2 nanoparticle powder also exhibits stronger absorption in the ultraviolet region of 200-400 nm, which is a strong absorption peak of anatase TiO 2 at 380 nm (3.2 eV) and a direct band-gap of AgBr. band gap).

암세포의 세포생존율은 ⅰ)나노입자의 농도 및 ⅱ)가시광선 조사시간에 의존하며, 일반적으로 나노입자의 농도가 클수록, 가시광선 조사시간이 길수록 세포생존율이 낮아진다.The cell viability of cancer cells depends on i) the concentration of nanoparticles and ii) the visible light irradiation time. In general, the greater the concentration of nanoparticles and the longer the visible light irradiation time, the lower the cell viability.

암세포 내부에 Ag/AgBr/TiO2 나노입자를 투여하고, 가시광선을 조사함으로써 암세포를 선택적으로 파괴할 수 있으며 이에 의하여 복잡한 항암치료 과정 없이도 암 치료가 가능해진다.By administering Ag / AgBr / TiO 2 nanoparticles inside the cancer cells and irradiating visible light, cancer cells can be selectively destroyed, thereby enabling cancer treatment without complicated chemotherapy.

도1은 침적-침전법(deposition-precipitation method)에 의해 제조한 Ag/AgBr/TiO2 나노입자의 고해상도 투과전자현미경(High Resolution Transmission Electron Microscopy, HR-TEM) 이미지이다.
도2는 침적-침전법(deposition-precipitation method)에 의해 제조한 Ag/AgBr/TiO2 나노입자의 XPS 스펙트럼이다.
도3은 침적-침전법(deposition-precipitation method)에 의해 제조한 Ag/AgBr/TiO2 나노입자 분말의 XRD 패턴이다.
도4는 침적-침전법(deposition-precipitation method)에 의해 제조한 Ag/AgBr/TiO2 나노입자 분말과 순수한 P-25 TiO2 나노입자의 UV-vis 반사스펙트럼이다.
도5는 Ag/AgBr/TiO2 나노입자가 적재되어 있는 HeLa 세포의 투과전자현미경(TEM) 이미지이다.
도6은 Ag/AgBr/TiO2 나노입자가 적재되어 있는 A431 세포의 투과전자현미경(TEM) 이미지이다.
도7의 (ⅰ) 그래프는 침적-침전법(deposition-precipitation method)에 의해 제조한 Ag/AgBr/TiO2 나노입자 분말의 IR 스펙트럼이고, 도7의 (ⅱ) 그래프는 상기 Ag/AgBr/TiO2 나노입자 분말을 10% FBS를 함유하는 DMEM 배지에 투여하여 혈청-코팅이 이루어진 후의 IR 스펙트럼이며, 도7의 (ⅲ) 그래프는 상기 Ag/AgBr/TiO2 나노입자 분말을 10% FBS를 함유하는 RPMI 배지에 투여하여 혈청-코팅이 이루어진 후의 IR 스펙트럼이며, 도7의 (ⅳ) 그래프는 CTAB의 IR 스펙트럼이다.
도8은 CCK-8 분석을 통하여 Ag/AgBr/TiO2 나노입자가 적재된 A431 세포의 세포생존율 결과를 나타낸 그래프로서, 나노입자의 농도는 각각 2.0ppm, 5.0ppm, 8.0ppm, 및 14.0ppm였으며, 비교를 위하여 3.2ppm CTAB가 적재된 경우를 함께 도시하였다.
도9는 HeLa 세포의 광학 도립 위상차 현미경 이미지로서, 도9(a)는 HeLa 세포를 8ppm의 Ag/AgBr/TiO2 나노입자와 함께 24시간 동안 배양한 후 450nm 미만의 자외선을 차단하는 long-pass UV cut-off필터를 장착한 할로겐 조명을 250분간 쬐어주었을 때의 현미경 이미지이고, 도9(b)는 HeLa 세포를 8ppm의 Ag/AgBr/TiO2 나노입자와 함께 24시간 동안 배양한 후 할로겐 빛을 쬐어주지 아니하였을 때의 현미경 이미지이며, 도9(c)는 HeLa 세포를 나노입자와의 접촉 없이 450nm 미만의 자외선을 차단하는 long-pass UV cut-off필터를 장착한 할로겐 조명을 250분간 쬐어주었을 때의 현미경 이미지이며, 도9(d)는 HeLa 세포와 나노입자와의 접촉이 없을 뿐 아니라 할로겐 빛을 쬐어주지 아니하였을 때 현미경 이미지이다.
도10은 HeLa 세포를 각각 2.0ppm, 5.0ppm, 8.0ppm, 및 14.0ppm의 Ag/AgBr/TiO2 나노입자와 함께 24시간 동안 배양한 후, 1cm2의 면적당 60W의 세기의 할로겐 조명을 쬐어주었을 때, 시간에 따른 세포생존율 변화 그래프이다.
도11은 HeLa 세포의 세포생존율을 나타낸 것으로, 첫번째 막대는 HeLa 세포와 나노입자와의 접촉이 없을 뿐 아니라 할로겐 조명을 조사하지 아니하였을 때, 두번째 막대는 HeLa 세포를 나노입자와의 접촉 없이 1cm2의 면적당 60W의 세기의 할로겐 조명을 50분간 조사하였을 때, 세번째 막대는 HeLa 세포를 8.0ppm의 Ag/AgBr/TiO2 나노입자와 함께 24시간 동안 배양한 후, 할로겐 조명을 조사하지 아니하였을 때, 네번째 막대는 HeLa 세포를 8.0ppm의 Ag/AgBr/TiO2 나노입자와 함께 24시간 동안 배양한 후, 1cm2의 면적당 60W의 세기의 할로겐 조명을 50분 동안 조사하였을 때의 HeLa 세포의 세포생존율을 나타낸 것이다.
도12은 A431 세포의 세포생존율을 나타낸 것으로, 첫번째 막대는 A431 세포와 나노입자와의 접촉이 없을 뿐 아니라 할로겐 조명을 조사하지 아니하였을 때, 두번째 막대는 A431 세포를 나노입자와의 접촉 없이 1cm2의 면적당 60W의 세기의 할로겐 조명을 110분간 조사하였을 때, 세번째 막대는 A431 세포를 8.0ppm의 Ag/AgBr/TiO2 나노입자와 함께 24시간 동안 배양한 후, 할로겐 조명을 조사하지 아니하였을 때, 네번째 막대는 A431 세포를 8.0ppm의 Ag/AgBr/TiO2 나노입자와 함께 24시간 동안 배양한 후, 1cm2의 면적당 60W의 세기의 할로겐 조명을 110분 동안 조사하였을 때의 A431 세포의 세포생존율을 나타낸 것이다.
도13은 HeLa 세포의 세포생존율을 나타낸 것으로, 자외선의 영향을 차단하기 위하여 할로겐 조명에 450nm 미만의 단파장의 빛을 차단하는 long-pass cut-off filter를 장착한 후, 도11과 같은 조건에서 실험을 진행한 경우의 HeLa 세포의 세포생존율을 나타낸 것이다.
도13은 HeLa 세포의 세포생존율을 나타낸 것으로, 첫번째 막대는 HeLa 세포와 나노입자와의 접촉이 없을 뿐 아니라 할로겐 조명을 조사하지 아니하였을 때, 두번째 막대는 HeLa 세포를 나노입자와의 접촉 없이 1cm2의 면적당 60W의 세기의 할로겐 조명을 450nm 미만의 단파장의 빛을 차단하는 long-pass cut-off filter를 장착한 채 250분간 조사하였을 때, 세번째 막대는 HeLa 세포를 8.0ppm의 Ag/AgBr/TiO2 나노입자와 함께 24시간 동안 배양한 후, 할로겐 조명을 조사하지 아니하였을 때, 네번째 막대는 HeLa 세포를 8.0ppm의 Ag/AgBr/TiO2 나노입자와 함께 24시간 동안 배양한 후, 1cm2의 면적당 60W의 세기의 할로겐 조명을 450nm 미만의 단파장의 빛을 차단하는 long-pass cut-off filter를 장착한 채 250분 동안 조사하였을 때의 HeLa 세포의 세포생존율을 나타낸 것이다.
도14는 A431 세포 내 형광 표지된 미토콘드리아의 현미경 이미지로서, 도14(a)는 A431 세포를 8ppm의 Ag/AgBr/TiO2 나노입자와 함께 24시간 동안 배양한 후 할로겐 조명을 50분간 쬐어주었을 때의 A431 세포 내 형광 표지된 미토콘드리아의 현미경 이미지이고, 도14(b)는 A431 세포를 8ppm의 Ag/AgBr/TiO2 나노입자와 함께 24시간 동안 배양한 후 할로겐 빛을 쬐어주지 아니하였을 때의 A431 세포 내 형광 표지된 미토콘드리아의 현미경 이미지이고, 도14(c)는 A431 세포를 나노입자와의 접촉 없이 할로겐 조명을 50분간 쬐어주었을 때의 A431 세포 내 형광 표지된 미토콘드리아의 현미경 이미지이고, 도14(d)는 A431 세포와 나노입자와의 접촉이 없을 뿐 아니라 할로겐 빛을 쬐어주지 아니하였을 때 A431 세포 내 형광 표지된 미토콘드리아의 현미경 이미지이다.
도15는 A431 세포 내 미토콘드리아의 활동을 형광 광도에 따라 도시한 것으로, 첫번째 막대는 A431 세포와 나노입자와의 접촉이 없을 뿐 아니라 할로겐 조명을 조사하지 아니하였을 때, 두번째 막대는 A431 세포를 나노입자와의 접촉 없이 할로겐 조명을 50분간 조사하였을 때, 세번째 막대는 A431 세포를 8.0ppm의 Ag/AgBr/TiO2 나노입자와 함께 24시간 동안 배양한 후, 할로겐 조명을 조사하지 아니하였을 때, 네번째 막대는 A431 세포를 8.0ppm의 Ag/AgBr/TiO2 나노입자와 함께 24시간 동안 배양한 후, 할로겐 조명을 50분 동안 조사하였을 때의 A431 세포 내 미토콘드리아의 활동을 형광 광도에 따라 도시한 것이다.
도16은 A431 세포를 투여하여 등에 종양을 지니고 있는 생후 4주 내지 6주가 지난 무모생쥐(nude mouse)의 사진으로서, (a)는 Ag/AgBr/TiO2 나노입자를 종양에 투여함 없이 10분간 빛을 조사하였을 때, (b)는 Ag/AgBr/TiO2 나노입자를 종양에 투여하였으나 빛을 조사하지 아니하였을 때, (c)는 Ag/AgBr/TiO2 나노입자를 종양에 투여하고 10분간 빛을 조사하였을 때의 무모생쥐의 사진이다.
도17은 무모생쥐 종양의 부피를 도시한 것으로서, 각각 (a)는 Ag/AgBr/TiO2 나노입자를 종양에 투여함 없이 10분간 빛을 조사하였을 때, (b)는 Ag/AgBr/TiO2 나노입자를 종양에 투여하였으나 빛을 조사하지 아니하였을 때, (c)는 Ag/AgBr/TiO2 나노입자를 종양에 투여하고 10분간 빛을 조사하였을 때의 무모생쥐 종양의 부피이다.
도18은 본 발명의 개략도(Schematic diagram)이다.1 is a High Resolution Transmission Electron Microscopy (HR-TEM) image of Ag / AgBr / TiO 2 nanoparticles prepared by the deposition-precipitation method.
FIG. 2 is an XPS spectrum of Ag / AgBr / TiO 2 nanoparticles prepared by the deposition-precipitation method.
3 is an XRD pattern of Ag / AgBr / TiO 2 nanoparticle powders prepared by the deposition-precipitation method.
4 is a UV-vis reflection spectrum of Ag / AgBr / TiO 2 nanoparticle powders and pure P-25 TiO 2 nanoparticles prepared by the deposition-precipitation method.
5 is a transmission electron microscope (TEM) image of HeLa cells loaded with Ag / AgBr / TiO 2 nanoparticles.
6 is a transmission electron microscope (TEM) image of A431 cells loaded with Ag / AgBr / TiO 2 nanoparticles.
Figure 7 (iii) is an IR spectrum of Ag / AgBr / TiO 2 nanoparticle powder prepared by deposition-precipitation method, and (ii) graph of Fig. 7 is the Ag / AgBr / TiO IR spectrum after serum-coating was performed by administering 2 nanoparticle powders to a DMEM medium containing 10% FBS, and the graph of FIG. 7 shows 10% FBS of the Ag / AgBr / TiO 2 nanoparticle powders. IR spectrum after serum-coating was performed in RPMI medium, and FIG. 7B is an IR spectrum of CTAB.
8 is a graph showing the cell viability results of A431 cells loaded with Ag / AgBr / TiO 2 nanoparticles through CCK-8 analysis. The concentrations of the nanoparticles were 2.0 ppm, 5.0 ppm, 8.0 ppm, and 14.0 ppm, respectively. For comparison, the case where 3.2 ppm CTAB is loaded is also shown.
FIG. 9 is an optical inverted phase contrast microscopy image of HeLa cells. FIG. 9 (a) shows long-pass blocking ultraviolet light of less than 450 nm after incubating HeLa cells with 8 ppm of Ag / AgBr / TiO 2 nanoparticles for 24 hours. It is a microscope image when the halogen light equipped with a UV cut-off filter was exposed to light for 250 minutes, and FIG. 9 (b) shows halogen light after incubating HeLa cells with 8 ppm of Ag / AgBr / TiO 2 nanoparticles for 24 hours. 9 (c) shows a 250-minute halogen illumination with a long-pass UV cut-off filter that blocks UV rays below 450nm without contacting the nanoparticles with HeLa cells. It is a microscope image when given, Figure 9 (d) is not only a contact between HeLa cells and nanoparticles, but also a microscope image when not exposed to halogen light.
FIG. 10 shows that HeLa cells were incubated with 2.0 ppm, 5.0 ppm, 8.0 ppm, and 14.0 ppm of Ag / AgBr / TiO 2 nanoparticles, respectively, for 24 hours, followed by a 60 W intensity halogen illumination per 1 cm 2 area. When the cell viability changes over time.
Figure 11 shows the cell viability of HeLa cells, the first bar is not contact with HeLa cells and nanoparticles, and when not irradiated with halogen light, the second bar is 1 cm 2 without contact with HeLa cells without nanoparticles When irradiated with halogen illumination at 60 W intensity per area for 50 minutes, the third bar was incubated with HeLa cells with 8.0 ppm Ag / AgBr / TiO 2 nanoparticles for 24 hours and then without halogen illumination. The fourth bar shows the cell viability of HeLa cells when the HeLa cells were incubated with 8.0 ppm of Ag / AgBr / TiO 2 nanoparticles for 24 hours and then irradiated with halogen light at 60 W intensity per 1 cm 2 area for 50 minutes. It is shown.
Figure 12 shows the cell viability of A431 cells, the first bar is not contacted with the A431 cells and nanoparticles, and when not irradiated with halogen illumination, the second bar is 1 cm 2 without contact with the nanoparticles 1 cm 2 When irradiated with halogen light at an intensity of 60 W per area for 110 minutes, the third bar was incubated for 24 hours with A431 cells with 8.0 ppm of Ag / AgBr / TiO 2 nanoparticles, and when no halogen light was irradiated. The fourth bar shows the cell viability of A431 cells when A431 cells were incubated with 8.0 ppm of Ag / AgBr / TiO 2 nanoparticles for 24 hours and then irradiated with halogen light at 60 W intensity per 1 cm 2 area for 110 minutes. It is shown.
FIG. 13 shows the cell viability of HeLa cells. In order to block the effect of ultraviolet rays, a long-pass cut-off filter for blocking short wavelength light of less than 450 nm was mounted in halogen illumination, and then experimented under the conditions as shown in FIG. 11. It shows the cell viability of HeLa cells when proceeding.
Figure 13 shows the cell viability of HeLa cells, the first bar is not contact with HeLa cells and nanoparticles, and when not irradiated with halogen illumination, the second bar is 1 cm 2 without contact with HeLa cells without nanoparticles When irradiating halogen light at an intensity of 60 W per area with a long-pass cut-off filter that blocks short wavelength light of less than 450 nm for 250 minutes, the third bar shows 8.0 ppm Ag / AgBr / TiO 2 of HeLa cells. after culture for 24 hours with the nanoparticles, when not irradiated with halogen light, and the fourth bar of the coating were incubated for 24 hours with the HeLa cells and Ag / AgBr / TiO 2 nanoparticles of 8.0ppm, 1cm 2 The cell survival rate of HeLa cells when irradiated with halogen light of 60W intensity for 250 minutes with a long-pass cut-off filter that blocks short wavelength light of less than 450nm is shown.
FIG. 14 is a microscopic image of fluorescently labeled mitochondria in A431 cells. FIG. 14 (a) shows incubation of A431 cells with 8 ppm of Ag / AgBr / TiO 2 nanoparticles for 24 hours, followed by halogen illumination for 50 minutes. A microscopic image of mitochondria fluorescently labeled in A431 cells of Fig. 14 (b) shows A431 cells incubated with 8 ppm of Ag / AgBr / TiO 2 nanoparticles for 24 hours without exposure to halogen light. Microscopic image of intracellular fluorescently labeled mitochondria, FIG. 14 (c) is a microscopic image of fluorescently labeled mitochondria in A431 cells when A431 cells were exposed to halogen illumination for 50 minutes without contact with nanoparticles, and FIG. d) is a microscopic image of fluorescently labeled mitochondria in A431 cells when not only in contact with A431 cells and nanoparticles but also without halogen light.
FIG. 15 shows the activity of mitochondria in A431 cells according to fluorescence luminosity. The first bar shows no contact with A431 cells and nanoparticles, and the second bar shows nanoparticles when not irradiated with halogen illumination. When irradiated with halogen illumination for 50 minutes without contact with, the third rod was incubated for 24 hours with A431 cells with 8.0 ppm of Ag / AgBr / TiO 2 nanoparticles, and then the fourth rod when no halogen illumination was irradiated. Shows in fluorescence intensity the activity of mitochondria in A431 cells when A431 cells were incubated with 8.0 ppm Ag / AgBr / TiO 2 nanoparticles for 24 hours and then irradiated with halogen illumination for 50 minutes.
FIG. 16 is a photograph of a nude mouse 4 to 6 weeks old having a tumor on the back by administering A431 cells, and (a) shows 10 minutes without administering Ag / AgBr / TiO 2 nanoparticles to the tumor. When irradiated with light, (b) administered the Ag / AgBr / TiO 2 nanoparticles to the tumor but not irradiated with light, (c) administered the Ag / AgBr / TiO 2 nanoparticles to the tumor for 10 minutes. This is a photograph of a hairless mouse when irradiated with light.
FIG. 17 shows the volume of hairless mouse tumors, and (a) shows the Ag / AgBr / TiO 2 nanoparticles irradiated with light for 10 minutes without administering to the tumor, and (b) shows Ag / AgBr / TiO 2. When the nanoparticles were administered to the tumor but not irradiated with light, (c) is the volume of the hairless mouse tumor when the Ag / AgBr / TiO 2 nanoparticles were administered to the tumor and irradiated with light for 10 minutes.
18 is a schematic diagram of the present invention.

본 발명은 가시광선 하에서 암세포 파괴에 활성을 나타내는 Ag/AgBr/TiO2 나노입자를 포함하는 암치료용 조성물을 그 특징으로 한다.The present invention is characterized by a composition for treating cancer comprising Ag / AgBr / TiO 2 nanoparticles exhibiting activity against cancer cell destruction under visible light.

본 발명의 일실시예에 따르면 Ag/AgBr/TiO2 나노입자는 침적-침전법(deposition-precipitation method)에 의하여 제조할 수 있다. 침적-침전법에 의하여 Ag/AgBr/TiO2 나노입자를 제조함에 있어서, TiO2 나노입자 표면에 AgBr을 균일하게 분산시키기 위하여 그 자체로 세포독성을 나타내는 양이온 계면활성제(CTAB)를 사용하지만, 제조된 Ag/AgBr/TiO2 나노입자는 CTAB에 의한 세포독성을 나타내지 않는다.According to an embodiment of the present invention, Ag / AgBr / TiO 2 nanoparticles may be prepared by a deposition-precipitation method. In preparing Ag / AgBr / TiO 2 nanoparticles by immersion-precipitation, a cationic surfactant (CTAB) which exhibits cytotoxicity in itself is used to uniformly disperse AgBr on the surface of TiO 2 nanoparticles. Ag / AgBr / TiO 2 nanoparticles do not exhibit cytotoxicity by CTAB.

Ag/AgBr/TiO2 나노입자는 아나타제(Anatase) TiO2, 루타일(Rutile) TiO2, 및 AgBr로 구성되며, Ag의 함량은 매우 적고, 1.35% 내지 3.41%에 불과하다 (C. Hu, Y. Lan, J. Qu, X. Hu, A. Wang, Ag/AgBr/TiO2 visible light photocatalyst for destruction of azodyes and bacteria, J. Phys. Chem B 110 (2006) 4066-72). Ag / AgBr / TiO 2 nanoparticles are composed of anatase TiO 2 , rutile TiO 2 , and AgBr, and the content of Ag is very low and is only 1.35% to 3.41% (C. Hu, Y. Lan, J. Qu, X. Hu, A. Wang, Ag / AgBr / TiO 2 visible light photocatalyst for destruction of azodyes and bacteria, J. Phys. Chem B 110 (2006) 4066-72).

성장 배지(Growth medium)가 포함되어 있는 배양접시에 암세포 및 Ag/AgBr/TiO2 나노입자를 투여하고 24시간 경과시 암세포 내부에 상기 Ag/AgBr/TiO2 나노입자가 내재화되며, Ag/AgBr/TiO2 나노입자의 엔도좀(endosome) 또는 리소좀(lysosome) 캡슐화(encapsulation)는 혈청 단백질 흡착이 일어난 후 수용체-매개 내포작용에 의한 것이다.In a culture plate containing a growth medium, cancer cells and Ag / AgBr / TiO 2 nanoparticles are administered, and after 24 hours, the Ag / AgBr / TiO 2 nanoparticles are internalized, and Ag / AgBr / Endosomal or lysosome encapsulation of TiO 2 nanoparticles is due to receptor-mediated inclusion after serum protein adsorption occurs.

본 발명의 일실시예에 따르면 상기 암의 종류는 자궁경부암 또는 피부암일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the cancer may be cervical cancer or skin cancer.

상기 가시광선은 파장이 450nm 내지 800nm 영역인 것이 바람직하다.Preferably, the visible light has a wavelength of 450 nm to 800 nm.

순수한 P-25 TiO2 나노입자는 400nm 부근에서 흡광도가 급격하게 감소하는 것과 달리 Ag/AgBr/TiO2 나노입자 분말은 400~800nm의 가시광선 영역에서도 상당한 흡수를 나타내며, 이는 Ag의 간접 밴드-갭(indirect band gap) 또는 표면 플라즈몬 흡수(surface Plasmon absorption) 때문이다.Whereas pure P-25 TiO 2 nanoparticles have a sharp decrease in absorbance near 400 nm, Ag / AgBr / TiO 2 nanoparticle powders exhibit significant absorption even in the visible region of 400-800 nm, which is indirect band-gap of Ag. (indirect band gap) or surface plasmon absorption.

그러나, 상기 Ag/AgBr/TiO2 나노입자 분말도 200~400nm의 자외선 영역에서 더욱 강한 흡수를 나타내며, 이는 380nm(3.2eV)에서의 아나타제 TiO2의 강한 흡수 피크와 AgBr의 직접 밴드-갭(direct band gap) 때문이다.However, the Ag / AgBr / TiO 2 nanoparticle powder also exhibits stronger absorption in the ultraviolet region of 200-400 nm, which is a strong absorption peak of anatase TiO 2 at 380 nm (3.2 eV) and a direct band-gap of AgBr. band gap).

암세포의 세포생존율은 ⅰ)나노입자의 농도 및 ⅱ)가시광선 조사시간에 의존하며, 일반적으로 나노입자의 농도가 클수록, 가시광선 조사시간이 길수록 세포생존율이 낮아진다.
The cell viability of cancer cells depends on i) the concentration of nanoparticles and ii) the visible light irradiation time. In general, the greater the concentration of nanoparticles and the longer the visible light irradiation time, the lower the cell viability.

<실시예1> Ag/AgBr/TiO2 나노입자 분말의 제조Example 1 Preparation of Ag / AgBr / TiO 2 Nanoparticle Powders

Ag/AgBr/TiO2 나노입자는 침적-침전법(deposition-precipitation method)에 의하여 제조하였다.Ag / AgBr / TiO 2 nanoparticles were prepared by a deposition-precipitation method.

(ⅰ)1g의 P-25 TiO2(Ovonyx, U.S.A)를 100mL의 증류수에 넣어 현탁액을 제조하고, 상기 현탁액을 Saehan SH214.00 sonicator(1.2A, 190W)를 사용하여 30분 동안 29kHz의 초음파로 초음파 처리하였다. (Iii) 1 g of P-25 TiO 2 (Ovonyx, USA) was added to 100 mL of distilled water to prepare a suspension, and the suspension was soaked at 29 kHz for 30 minutes using a Saehan SH214.00 sonicator (1.2 A, 190 W). Ultrasonicated.

(ⅱ) 양이온 계면활성제인 CTAB(Sigma, 99.0%) 1.2g을 상기 현탁액에 투여하고 30분간 교반시켰다.(Ii) 1.2 g of CTAB (Sigma, 99.0%), a cationic surfactant, was administered to the suspension and stirred for 30 minutes.

(ⅲ)그 후, 0.21g의 AgNO3를 함유하는 2.3mL의 NH4OH(28~30wt% NH3, Sigma Aldrich) 용액을 재빨리 투여하였다. 이후, 12시간 동안 상온에서 교반하였다.(Iv) Then, 2.3 mL of NH 4 OH (28-30 wt% NH 3 , Sigma Aldrich) solution containing 0.21 g AgNO 3 was quickly administered. Thereafter, the mixture was stirred at room temperature for 12 hours.

(ⅳ) 0.2μm Satorius Stedim Biotech ministart 실린지 필터에 의하여 여과 또는 원심분리(3,000rpm, 5분)하여 Ag/AgBr/TiO2 나노입자를 얻었다. 그 후 물로 세척하고, 70℃에서 건조하였다.(Iii) Ag / AgBr / TiO 2 nanoparticles were obtained by filtration or centrifugation (3,000 rpm, 5 minutes) using a 0.2 μm Satorius Stedim Biotech ministart syringe filter. It was then washed with water and dried at 70 ° C.

(ν) 상기 Ag/AgBr/TiO2 나노입자를 3시간 동안 500℃의 공기에서 하소(calcine)하여 Ag/AgBr/TiO2 나노입자 분말(powder)을 얻었다.
(ν) Ag / AgBr / TiO 2 nanoparticles were calcined in air at 500 ° C. for 3 hours to obtain Ag / AgBr / TiO 2 nanoparticle powders.

<실시예2> 나노입자의 특성 분석Example 2 Characterization of Nanoparticles

(ⅰ) 상기 실시예1에 의해 제조된 Ag/AgBr/TiO2 나노입자의 고해상도 투과전자현미경(High Resolution Transmission Electron Microscopy, HR-TEM) 이미지는 가속전압(accelerate voltage) 100~300eV에서 JEOL JEM-3010 현미경을 통하여 얻었으며, 이를 도1에 도시하였다. 상기 TEM 이미지로부터 실시예1에 의해 제조된 Ag/AgBr/TiO2 나노입자는 상당히 응집된 형태를 가짐을 알 수 있다.(Iii) High Resolution Transmission Electron Microscopy (HR-TEM) image of the Ag / AgBr / TiO 2 nanoparticles prepared in Example 1 is JEOL JEM- at an acceleration voltage of 100-300 eV. Obtained through a 3010 microscope, which is shown in FIG. It can be seen from the TEM image that the Ag / AgBr / TiO 2 nanoparticles prepared in Example 1 have a considerably aggregated form.

(ⅱ) 상기 실시예1에 의해 제조된 Ag/AgBr/TiO2 나노입자의 XPS 스펙트럼은 Al Ka source (14.086eV)를 사용하여 10-9torr의 진공 조건에서 VG microtech ESCA 2000 장치로 경사각도(take-off angle) 56°에서 측정하였으며, 이를 도2에 도시하였다. 상기 XPS 스펙트럼으로부터 상기 실시예1에 의해 제조된 Ag/AgBr/TiO2 나노입자 내 Ag의 함량이 다른 원소에 비하여 상대적으로 적다는 것을 알 수 있다. (Ii) The XPS spectrum of the Ag / AgBr / TiO 2 nanoparticles prepared in Example 1 was measured using an Al Ka source (14.086eV) at an inclination angle (VG microtech ESCA 2000) under a vacuum condition of 10 -9 torr. Take-off angle) was measured at 56 °, which is shown in FIG. It can be seen from the XPS spectrum that the content of Ag in the Ag / AgBr / TiO 2 nanoparticles prepared in Example 1 is relatively small compared to other elements.

(ⅲ) 상기 실시예1에 의해 제조된 Ag/AgBr/TiO2 나노입자 분말의 XRD 패턴은 Rigaku Miniflex X-선 회절분석기(X-ray diffractometer, XRD)로 측정하였다. 일반적인 아나타제(Anatase) 및 루타일(Rutile) 상태의 P-25 TiO2 XRD 패턴과 실시예1에 의해 제조된 Ag/AgBr/TiO2 나노입자 분말의 XRD 패턴을 도3에 도시하였다. 상기 XRD 패턴으로부터 상기 실시예1에 의해 제조된 Ag/AgBr/TiO2 나노입자는 아나타제(Anatase) TiO2, 루타일(Rutile) TiO2, 및 AgBr로 구성되어 있음을 알 수 있었다. AgBr의 (200)면과 (220)면에서 반사된 31°와 44°에서 나타나는 2개의 주요한 회절 피크가 매우 강한 아나타제 TiO2 피크 사이에서 발견되었으며, AgBr의 (400)면과 (420)면에서 반사된 피크 역시 XRD 스펙트럼에 나타났다. Ag의 XRD 피크가 약한 까닭은 Ag의 함량이 적기 때문이며, 더욱이 Ag의 (111)면에서 반사된 38.1°에서 나타나는 피크, (200)면에서 반사된 44.3°에서 나타나는 피크, 및 (220)에서 반사된 64.6°에서 나타나는 피크는 TiO2 및 AgBr의 강한 피크와 겹쳐져서 구별이 되지 않았다. 비록 세기가 매우 약하지만, 상기 XRD 스펙트럼의 77.5°에서 나타나는 피크는 Ag (311)면에서 반사된 피크이다.(Iii) The XRD pattern of the Ag / AgBr / TiO 2 nanoparticle powder prepared in Example 1 was measured by a Rigaku Miniflex X-ray diffractometer (XRD). 3 shows P-25 TiO 2 XRD patterns of general anatase and rutile states and Ag / AgBr / TiO 2 nanoparticle powders prepared in Example 1. FIG. It can be seen from the XRD pattern that the Ag / AgBr / TiO 2 nanoparticles prepared in Example 1 are composed of anatase TiO 2 , rutile TiO 2 , and AgBr. Two major diffraction peaks appearing between 31 ° and 44 ° reflected on the (200) and (220) planes of AgBr were found between the very strong anatase TiO 2 peaks, on the (400) and (420) planes of AgBr. Reflected peaks also appeared in the XRD spectrum. The XRD peaks of Ag are weak because of their low Ag content, moreover, peaks appearing at 38.1 ° reflected from the (111) plane of Ag, peaks appearing at 44.3 ° reflected from the (200) plane, and reflected at (220). Peaks appearing at 64.6 ° overlap with the strong peaks of TiO 2 and AgBr and were indistinguishable. Although the intensity is very weak, the peak appearing at 77.5 ° of the XRD spectrum is the reflected peak on the Ag 311 plane.

(ⅳ) 실시예1에 의해 제조된 Ag/AgBr/TiO2 나노입자 분말과 순수한 P-25 TiO2 나노입자의 UV-vis 반사스펙트럼은 ISN-723 integral sphere accessory가 장착된 JASCO V-670 spectrophotometer를 사용하여 측정하였으며, 도4에 도시하였다.(Vi) UV-vis reflectance spectra of Ag / AgBr / TiO 2 nanoparticle powder and pure P-25 TiO 2 nanoparticles prepared in Example 1 were prepared using JASCO V-670 spectrophotometer equipped with ISN-723 integral sphere accessory. Measured using, shown in FIG.

실시예1에 의해 제조된 Ag/AgBr/TiO2 나노입자 분말은 순수한 P-25 TiO2 나노입자와 달리 400~800nm의 가시광선 영역에서도 상당한 흡수를 나타내었다. 다만, 상기 Ag/AgBr/TiO2 나노입자 분말도 200~400nm의 자외선 영역에서 더욱 강한 흡수를 보였다. The Ag / AgBr / TiO 2 nanoparticle powders prepared in Example 1 exhibited considerable absorption even in the visible light region of 400-800 nm, unlike the pure P-25 TiO 2 nanoparticles. However, the Ag / AgBr / TiO 2 nanoparticle powder also showed a stronger absorption in the ultraviolet region of 200 ~ 400nm.

순수한 P-25 TiO2 나노입자는 400nm 부근에서 흡광도가 급격하게 감소하지만, 여전히 400nm 이상의 파장에서 약한 흡수를 나타내었다.
Pure P-25 TiO 2 nanoparticles showed a sharp decrease in absorbance near 400 nm, but still exhibited weak absorption at wavelengths above 400 nm.

<실시예 3> HeLa 세포와 A431 세포 배양Example 3 HeLa Cell and A431 Cell Culture

HeLa 세포(자궁경부암세포)를 steri-cycle CO2 incubator (Thermo Ficher Scientific) 내부에서 10% FBS(Fetal Bovine Serum)과 1% penicillin-streptomycin 항생제 (Gibco)/0.2ppm plasmocin을 함유하는 DMEM 배지에서 배양하고, 이후 하룻밤동안 37℃, 5% CO2 / 95% 습윤 공기 하에서 보관하였다.HeLa cells (cervical cancer cells) were cultured in DMEM medium containing 10% Fetal Bovine Serum (FBS) and 1% penicillin-streptomycin antibiotic (Gibco) /0.2 ppm plasmocin in a steri-cycle CO 2 incubator (Thermo Ficher Scientific). And then stored overnight at 37 ° C., 5% CO 2 /95% wet air.

A431 세포(피부암세포)를 10% FBS(Fetal Bovine Serum)과 1% penicillin-streptomycin 항생제 (Gibco)/0.2ppm plasmocin을 함유하는 RPMI1640 배지에서 배양하고, 이후 하룻밤동안 37℃, 5% CO2 / 95% 습윤 공기에서 보관하였다.A431 cells (skin cancer), a 10% FBS (Fetal Bovine Serum) and 1% penicillin-streptomycin antibiotics (Gibco) cultured in RPMI1640 medium containing /0.2ppm plasmocin and, after one night for 37 ℃, 5% CO 2/95 Stored in% wet air.

대략 105 내지 106개의 세포를 인산완충용액(Dulbecco’s phosphate buffer saline, DPBS)으로 세척하고, 0.25% trypsin-EDTA를 3분 동안 투여하여 각각의 세포를 분리시킨 후, 혈구계수기(hematocytometer)를 이용하여 세포의 개수를 측정하였다.
Approximately 10 5 to 10 6 After the phosphate buffer cells washed with (Dulbecco's phosphate buffer saline, DPBS), and to a 0.25% trypsin-EDTA administered for 3 minutes to separate the cells, using a blood cell counter (hematocytometer) The number of cells was measured.

<실시예4> Ag/AgBr/TiO2 나노입자의 세포 내 흡수Example 4 Intracellular Uptake of Ag / AgBr / TiO 2 Nanoparticles

(ⅰ) 투과전자현미경(TEM)을 이용하여 Ag/AgBr/TiO2 나노입자의 세포 내 흡수를 관찰하였다. 나노입자와 접촉하기 전 HeLa 세포 및 A431 세포를 각각 접시당 1×104 농도로 100mm 배양접시(SPL, Korea) 위에 놓았으며, 상기 배양접시에는 성장 배지(Growth medium)가 포함되어 있다. 각 배양접시에 나노입자가 첨가되고, 세포들을 37℃, 5% CO2 농도의 배양기에서 배양하였다. (Iii) Intracellular uptake of Ag / AgBr / TiO 2 nanoparticles was observed using a transmission electron microscope (TEM). Before contact with the nanoparticles, HeLa cells and A431 cells were placed on a 100 mm culture dish (SPL, Korea) at a concentration of 1 × 10 4 per dish, respectively, and the culture dish contained a growth medium (Growth medium). Nanoparticles were added to each petri dish and the cells were cultured in an incubator at 37 ° C., 5% CO 2 concentration.

24시간 경과 후, 상기 세포들을 인산완충용액(DPBS)으로 2번 세척하고, Karnovsky 고정액으로 24시간 동안 고정시켰으며, 0.05M의 오스뮴 테트로옥사이드(Osmium tetroxide)에 최종적으로 고정하였다. 고정 후, 각각 10분 동안 연속적으로 30, 50, 70, 80, 90% 에탄올로 시료를 세정 및 탈수시키고, 100% 에탄올로 3번 더 이를 시행하였다. 70℃에서 고분자화된 프로필렌 옥사이드(Propylene oxide) 내 레진 혼합물에 시료들을 담갔다. 다이아몬드 나이프(Diamond knife)를 이용하여 투과전자현미경 관찰을 위한 초박편을 준비하였다. 시료들을 가속전압(accelerate voltage) 40~100kV에서 JEOL JEM-1010 현미경을 사용하여 분석하였다. After 24 hours, the cells were washed twice with phosphate buffer (DPBS), fixed for 24 hours with Karnovsky fixative, and finally fixed in 0.05M osmium tetroxide. After fixation, samples were washed and dehydrated with 30, 50, 70, 80, 90% ethanol continuously for 10 minutes each, and this was done three more times with 100% ethanol. Samples were immersed in a resin mixture in propylene oxide polymerized at 70 ° C. Ultra-thin slices were prepared for transmission electron microscopy using a diamond knife. Samples were analyzed using a JEOL JEM-1010 microscope at an acceleration voltage of 40-100 kV.

도5은 Ag/AgBr/TiO2 나노입자가 적재되어 있는 HeLa 세포의 TEM 이미지이며, 도6은 Ag/AgBr/TiO2 나노입자가 적재되어 있는 A431 세포의 TEM 이미지이다. 세포 표적화 그룹(cell targeting group)이 존재하지 않은 경우 나노입자의 세포내 흡수는 대략 24시간이 소요되었다. FIG. 5 is a TEM image of HeLa cells loaded with Ag / AgBr / TiO 2 nanoparticles, and FIG. 6 is a TEM image of A431 cells loaded with Ag / AgBr / TiO 2 nanoparticles. Intracellular uptake of the nanoparticles took approximately 24 hours in the absence of cell targeting groups.

(ⅱ) 실시예1의 Ag/AgBr/TiO2 나노입자 분말 제조과정에서 그 자체로 세포독성을 지니는 CTAB를 사용하므로, 상기 나노입자 분말에 여전히 CTAB가 잔존하고 있는지를 확인하기 위하여 적외선분광법(IR spectroscopy)을 사용하였다. IR 스펙트럼은 256 스캐닝 타임과 4cm-1의 공칭해상도(nominal resolution)을 가지는 thermoelectron 6700 FT-IR(Fourier-tranform infrared spectrometer)를 사용하여 얻었다.(Ii) In the preparation of Ag / AgBr / TiO 2 nanoparticle powder of Example 1, since the CTAB having cytotoxicity per se was used, infrared spectroscopy (IR) was performed to confirm whether CTAB still remained in the nanoparticle powder. spectroscopy) was used. IR spectra were obtained using a thermoelectron 6700 Fourier-tranform infrared spectrometer (FT-IR) with 256 scanning times and a nominal resolution of 4 cm -1 .

도7의 (ⅰ) 그래프는 실시예1에 의해 제조된 Ag/AgBr/TiO2 나노입자 분말의 IR 스펙트럼이며, 도7의 (ⅱ),(ⅲ) 그래프는 상기 나노입자 분말을 각각 10% FBS를 함유하는 DMEM 배지 또는 RPMI 배지에 투여하여 혈청-코팅이 이루어진 후의 IR 스펙트럼이다. 도7 (ⅳ) 그래프는 CTAB의 IR 스펙트럼이며, (ⅰ),(ⅱ),(ⅲ) 그래프와 전혀 다른 피크를 나타내는 것으로 보아 상기 나노입자에 혈청-코팅이 이루어진 후 뿐만 아니라 그 전에도 CTAB는 잔존하지 않음을 알 수 있었다.Figure 7 (iii) is an IR spectrum of the Ag / AgBr / TiO 2 nanoparticles powder prepared in Example 1, Figure 7 (ii), (iii) graphs 10% FBS each of the nanoparticles powder IR spectrum after serum-coating by administration to DMEM medium or RPMI medium containing. Fig. 7 (i) shows the IR spectrum of CTAB and shows peaks that are completely different from (i), (ii) and (iii) graphs, so that CTAB remains not only after serum-coating on the nanoparticles but before. It was found that not.

(ⅲ) CCK-8 분석을 통하여 Ag/AgBr/TiO2 나노입자가 적재된 A431 세포의 세포생존율을 조사하였다. 나노입자의 농도는 각각 2.0ppm, 5.0ppm, 8.0ppm, 및 14.0ppm였으며, 그 결과를 도6에 나타내었다. 비교를 위하여 CTAB 3.2ppm이 A431 세포에 적재되었을 경우의 세포생존율을 함께 도시하였으며, Ag/AgBr/TiO2 나노입자에 CTAB는 잔존하지 않으며, 따라서 CTAB에 의한 세포독성을 나타내지 않음을 알 수 있었다.
(Iii) Cell viability of A431 cells loaded with Ag / AgBr / TiO 2 nanoparticles was examined by CCK-8 analysis. The concentrations of the nanoparticles were 2.0 ppm, 5.0 ppm, 8.0 ppm, and 14.0 ppm, respectively, and the results are shown in FIG. 6. For comparison, the cell viability when 3.2 ppm of CTAB was loaded on A431 cells was also shown. CTAB did not remain on Ag / AgBr / TiO 2 nanoparticles, thus showing no cytotoxicity by CTAB.

<실시예5>&Lt; Example 5 >

할로겐 램프에 의한 HeLa 세포와 A431 세포의 빛에 유발된 데미지Damage Caused by Light of HeLa Cell and A431 Cell by Halogen Lamp

(1) ⅰ) Ag/AgBr/TiO2 나노입자의 세포 내 흡수여부 및 ⅱ) Ag/AgBr/TiO2 나노입자를 흡수한 세포의 생존여부를 통상적인 광학 현미경을 사용하여 관찰하였다. 고감도 CCD 카메라(CoolSnap HQ2, Roper Scientific)를 장착한 Olympus Ⅳ-71 도립현미경을 사용하였으며, CCD 카메라를 이용하여 이미지를 얻기 위하여 고배율 대물렌즈(×40 또는 ×60)를 사용하였다. long-pass UV cut-off필터는 80% 이상의 전송 효율(transmission efficiency)를 가지는 Newport(Irvine, USA)의 long-pass UV cut-off필터(Cat. No. 10LWF-450-B)를 사용하였으며, 이는 450nm 미만의 자외선을 차단한다. (1) ⅰ) was observed by using the Ag / AgBr / TiO 2 whether cellular uptake of nanoparticles and ⅱ) survival for the conventional optical microscope of Ag / AgBr / TiO 2 that has absorbed the nanoparticles cells. An Olympus IV-71 inverted microscope equipped with a high sensitivity CCD camera (CoolSnap HQ2, Roper Scientific) was used, and a high magnification objective lens (× 40 or × 60) was used to obtain an image using the CCD camera. The long-pass UV cut-off filter used Newport (Irvine, USA) long-pass UV cut-off filter (Cat.No. 10LWF-450-B) having a transmission efficiency of 80% or more. It blocks ultraviolet light below 450 nm.

도9는 HeLa 세포의 광학 도립 위상차 현미경 이미지로서, 도9(a)는 HeLa 세포를 8ppm의 Ag/AgBr/TiO2 나노입자와 함께 24시간 동안 배양한 후 450nm 미만의 자외선을 차단하는 long-pass UV cut-off필터를 장착한 할로겐 조명을 250분간 쬐어주었을 때의 현미경 이미지로서, HeLa 세포가 상당히 파괴되었음을 확인할 수 있다. 도9(b)는 HeLa 세포를 8ppm의 Ag/AgBr/TiO2 나노입자와 함께 24시간 동안 배양한 후 할로겐 빛을 쬐어주지 아니하였을 때의 현미경 이미지이고, 도9(c)는 HeLa 세포를 나노입자와의 접촉 없이 450nm 미만의 자외선을 차단하는 long-pass UV cut-off필터를 장착한 할로겐 조명을 250분간 쬐어주었을 때의 현미경 이미지이고, 도9(d)는 HeLa 세포와 나노입자와의 접촉이 없을 뿐 아니라 할로겐 빛을 쬐어주지 아니하였을 때 현미경 이미지이다. FIG. 9 is an optical inverted phase contrast microscopy image of HeLa cells. FIG. 9 (a) shows long-pass blocking ultraviolet light of less than 450 nm after incubating HeLa cells with 8 ppm of Ag / AgBr / TiO 2 nanoparticles for 24 hours. A microscope image of 250 minutes of halogen illumination with a UV cut-off filter showed significant destruction of HeLa cells. Figure 9 (b) is a microscopic image when the HeLa cells were incubated with 8 ppm Ag / AgBr / TiO 2 nanoparticles for 24 hours without halogen light, Figure 9 (c) shows the HeLa cells nano This is a microscopic image of a 250-minute halogen exposure with a long-pass UV cut-off filter that blocks ultraviolet light below 450 nm without contact with the particles. Figure 9 (d) shows the contact between HeLa cells and nanoparticles. Not only is it a microscope image when it is not exposed to halogen light.

(2) ⅰ)나노입자의 농도와 ⅱ)할로겐 빛의 조사시간에 따른 HeLa 세포의 세포생존율 검사(cell viability test)를 하였다. 온도-조절된 live-cell chamber 내에서 검사가 진행하여, 온도가 아닌 오직 빛만이 세포생존율에 영향을 미치도록 하였다. 세포생존율 검사를 위하여 Trypan blue exclusion method를 사용하였고, HeLa 세포를 각각 2.0ppm, 5.0ppm, 8.0ppm, 및 14.0ppm의 Ag/AgBr/TiO2 나노입자와 함께 24시간 동안 배양한 후, 1cm2의 면적당 60W의 세기의 할로겐 조명을 쬐어주었다. 시간에 따른 세포생존율의 변화를 도10에 도시하였으며, ⅰ)Ag/AgBr/TiO2 나노입자의 농도가 클수록, ⅱ)조사시간이 길수록 세포생존율이 감소함을 알 수 있다.(2) Cell viability test of HeLa cells according to concentration of nanoparticles and ii) irradiation time of halogen. Tests were performed in a temperature-controlled live-cell chamber, allowing only light, not temperature, to affect cell viability. Trypan blue exclusion method was used for cell viability test. HeLa cells were incubated with 2.0 ppm, 5.0 ppm, 8.0 ppm, and 14.0 ppm of Ag / AgBr / TiO 2 nanoparticles for 24 hours, and then 1 cm 2 of We have a 60W intensity halogen light per area. The change in cell viability with time is shown in Figure 10, i) It can be seen that the greater the concentration of Ag / AgBr / TiO 2 nanoparticles, ii) the longer the cell irradiation rate decreases.

(3) ⅰ) Ag/AgBr/TiO2 나노입자의 유무 및 ⅱ)할로겐 조명 조사유무에 따른 HeLa 세포와 A431세포의 세포생존율 검사를 하였다. (3) i) Cell viability of HeLa cells and A431 cells was examined according to the presence of Ag / AgBr / TiO 2 nanoparticles and ii) the presence of halogen illumination.

도11은 HeLa 세포의 세포생존율을 나타낸 것으로, 첫번째 막대는 HeLa 세포와 나노입자와의 접촉이 없을 뿐 아니라 할로겐 조명을 조사하지 아니하였을 때, 두번째 막대는 HeLa 세포를 나노입자와의 접촉 없이 1cm2의 면적당 60W의 세기의 할로겐 조명을 50분간 조사하였을 때, 세번째 막대는 HeLa 세포를 8.0ppm의 Ag/AgBr/TiO2 나노입자와 함께 24시간 동안 배양한 후, 할로겐 조명을 조사하지 아니하였을 때, 네번째 막대는 HeLa 세포를 8.0ppm의 Ag/AgBr/TiO2 나노입자와 함께 24시간 동안 배양한 후, 1cm2의 면적당 60W의 세기의 할로겐 조명을 50분 동안 조사하였을 때의 HeLa 세포의 세포생존율을 나타낸 것이다. Figure 11 shows the cell viability of HeLa cells, the first bar is not contact with HeLa cells and nanoparticles, and when not irradiated with halogen light, the second bar is 1 cm 2 without contact with HeLa cells without nanoparticles When irradiated with halogen illumination at 60 W intensity per area for 50 minutes, the third bar was incubated with HeLa cells with 8.0 ppm Ag / AgBr / TiO 2 nanoparticles for 24 hours and then without halogen illumination. The fourth bar shows the cell viability of HeLa cells when the HeLa cells were incubated with 8.0 ppm of Ag / AgBr / TiO 2 nanoparticles for 24 hours and then irradiated with halogen light at 60 W intensity per 1 cm 2 area for 50 minutes. It is shown.

Ag/AgBr/TiO2 나노입자가 적재된 HeLa 세포에 할로겐 빛의 조사는 암세포를 파괴에 있어서 매우 효과적이었으며, 60% 이상의 암세포가 할로겐 빛 조사 후 50분만에 파괴되었다. 반면, Ag/AgBr/TiO2 나노입자 부재시 또는 할로겐 빛을 조사하지 아니한 경우에는 대부분의 세포가 생존하였다.The irradiation of halogen light on HeLa cells loaded with Ag / AgBr / TiO 2 nanoparticles was very effective in destroying cancer cells. More than 60% of cancer cells were destroyed 50 minutes after halogen light irradiation. On the other hand, most cells survived in the absence of Ag / AgBr / TiO 2 nanoparticles or in the absence of halogen light.

도12은 A431 세포의 세포생존율을 나타낸 것으로, 첫번째 막대는 A431 세포와 나노입자와의 접촉이 없을 뿐 아니라 할로겐 조명을 조사하지 아니하였을 때, 두번째 막대는 A431 세포를 나노입자와의 접촉 없이 1cm2의 면적당 60W의 세기의 할로겐 조명을 110분간 조사하였을 때, 세번째 막대는 A431 세포를 8.0ppm의 Ag/AgBr/TiO2 나노입자와 함께 24시간 동안 배양한 후, 할로겐 조명을 조사하지 아니하였을 때, 네번째 막대는 A431 세포를 8.0ppm의 Ag/AgBr/TiO2 나노입자와 함께 24시간 동안 배양한 후, 1cm2의 면적당 60W의 세기의 할로겐 조명을 110분 동안 조사하였을 때의 A431 세포의 세포생존율을 나타낸 것이며, HeLa 세포와 거의 유사한 결과를 나타내었다. 다만, Ag/AgBr/TiO2 나노입자 부재시에도 할로겐 조명을 조사하였을 때 세포생존율이 상당량 감소하였으며, 이는 할로겐 조명으로부터 방출되는 약한 자외선 때문이라고 판단된다.Figure 12 shows the cell viability of A431 cells, the first bar is not contacted with the A431 cells and nanoparticles, and when not irradiated with halogen illumination, the second bar is 1 cm 2 without contact with the nanoparticles 1 cm 2 When irradiated with halogen light at an intensity of 60 W per area for 110 minutes, the third bar was incubated for 24 hours with A431 cells with 8.0 ppm of Ag / AgBr / TiO 2 nanoparticles, and when no halogen light was irradiated. The fourth bar shows the cell viability of A431 cells when A431 cells were incubated with 8.0 ppm of Ag / AgBr / TiO 2 nanoparticles for 24 hours and then irradiated with halogen light at 60 W intensity per 1 cm 2 area for 110 minutes. It showed a result similar to that of HeLa cells. However, even in the absence of Ag / AgBr / TiO 2 nanoparticles, the cell survival rate was significantly reduced when the halogen light was irradiated, which may be due to the weak ultraviolet light emitted from the halogen light.

도13은 HeLa 세포의 세포생존율을 나타낸 것으로, 자외선의 영향을 차단하기 위하여 할로겐 조명에 450nm 미만의 파장의 빛을 차단하는 long-pass cut-off filter를 장착한 후, 도11과 같은 조건에서 실험을 진행한 경우의 HeLa 세포의 세포생존율을 나타낸 것이다. 다만, Long-pass cut-off filter를 사용하였으므로 조사시간을 250분으로 하였다.
FIG. 13 shows the cell viability of HeLa cells. In order to block the effect of UV light, a long-pass cut-off filter for blocking light with a wavelength of less than 450 nm was mounted in halogen illumination, and then experimented under the same conditions as in FIG. 11. It shows the cell viability of HeLa cells when proceeding. However, the irradiation time was set to 250 minutes because a long-pass cut-off filter was used.

<실시예6> A431 세포 내 미토콘드리아 활동 조사Example 6 Investigation of Mitochondrial Activity in A431 Cells

invitrogen(Carlsbad, USA)의 MitoTracker orange(Product No. M7510)를 이용하여 A431 세포 내 미토콘드리아를 착색하였다. 형광 이미지를 얻기 위하여 Semrock(Rochester, USA)의 510~550nm excitation filter, 570nm dichroic filter, 및 575(±12.5)nm emission filter를 사용하였다. 형광 표지된 미토콘드리아의 활동을 BD FACScalibur 유세포분석기(flow cytometer)를 이용하여 정량 분석하였다. 100W 할로겐 전구(Philips Model No. 7724, USA)가 133cm2의 집중된 면적을 비추기 위하여 사용하였다.Mitochondria in A431 cells were stained using MitoTracker orange (Product No. M7510) from invitrogen (Carlsbad, USA). Semrock (Rochester, USA), 510 ~ 550nm excitation filter, 570nm dichroic filter, and 575 (± 12.5) nm emission filter was used to obtain the fluorescence image. The activity of fluorescently labeled mitochondria was quantitatively analyzed using a BD FACScalibur flow cytometer. A 100 W halogen bulb (Philips Model No. 7724, USA) was used to illuminate the concentrated area of 133 cm 2 .

(1) ⅰ) Ag/AgBr/TiO2 나노입자의 유무 및 ⅱ)할로겐 조명 조사유무에 따른 A431 세포 내 미토콘드리아의 활동을 통상적인 광학 현미경을 사용하여 관찰하였다.(1) iii) The activity of mitochondria in A431 cells with and without Ag / AgBr / TiO 2 nanoparticles and with or without halogen illumination was observed using a conventional optical microscope.

도14는 A431 세포 내 형광 표지된 미토콘드리아의 현미경 이미지로서, 도14(a)는 A431 세포를 8ppm의 Ag/AgBr/TiO2 나노입자와 함께 24시간 동안 배양한 후 할로겐 조명을 50분간 쬐어주었을 때의 A431 세포 내 형광 표지된 미토콘드리아의 현미경 이미지이고, 도14(b)는 A431 세포를 8ppm의 Ag/AgBr/TiO2 나노입자와 함께 24시간 동안 배양한 후 할로겐 빛을 쬐어주지 아니하였을 때의 A431 세포 내 형광 표지된 미토콘드리아의 현미경 이미지이고, 도14(c)는 A431 세포를 나노입자와의 접촉 없이 할로겐 조명을 50분간 쬐어주었을 때의 A431 세포 내 형광 표지된 미토콘드리아의 현미경 이미지이고, 도14(d)는 A431 세포와 나노입자와의 접촉이 없을 뿐 아니라 할로겐 빛을 쬐어주지 아니하였을 때 A431 세포 내 형광 표지된 미토콘드리아의 현미경 이미지이다. FIG. 14 is a microscopic image of fluorescently labeled mitochondria in A431 cells. FIG. 14 (a) shows incubation of A431 cells with 8 ppm of Ag / AgBr / TiO 2 nanoparticles for 24 hours, followed by halogen illumination for 50 minutes. A microscopic image of mitochondria fluorescently labeled in A431 cells of Fig. 14 (b) shows A431 cells incubated with 8 ppm of Ag / AgBr / TiO 2 nanoparticles for 24 hours without exposure to halogen light. Microscopic image of intracellular fluorescently labeled mitochondria, FIG. 14 (c) is a microscopic image of fluorescently labeled mitochondria in A431 cells when A431 cells were exposed to halogen illumination for 50 minutes without contact with nanoparticles, and FIG. d) is a microscopic image of fluorescently labeled mitochondria in A431 cells when not only in contact with A431 cells and nanoparticles but also without halogen light.

(2) ⅰ) Ag/AgBr/TiO2 나노입자의 유무 및 ⅱ)할로겐 조명 조사유무에 따른 A431 세포 내 미토콘드리아의 활동을 형광 광도에 따라 도시하였다.(2) iii) Mitochondria activity in A431 cells with and without Ag / AgBr / TiO 2 nanoparticles and with or without halogen illumination was shown according to fluorescence intensity.

도15는 A431 세포 내 미토콘드리아의 활동을 형광 광도에 따라 도시한 것으로, 첫번째 막대는 A431 세포와 나노입자와의 접촉이 없을 뿐 아니라 할로겐 조명을 조사하지 아니하였을 때, 두번째 막대는 A431 세포를 나노입자와의 접촉 없이 할로겐 조명을 50분간 조사하였을 때, 세번째 막대는 A431 세포를 8.0ppm의 Ag/AgBr/TiO2 나노입자와 함께 24시간 동안 배양한 후, 할로겐 조명을 조사하지 아니하였을 때, 네번째 막대는 A431 세포를 8.0ppm의 Ag/AgBr/TiO2 나노입자와 함께 24시간 동안 배양한 후, 할로겐 조명을 50분 동안 조사하였을 때의 형광광도이다.
FIG. 15 shows the activity of mitochondria in A431 cells according to fluorescence luminosity. The first bar shows no contact with A431 cells and nanoparticles, and the second bar shows nanoparticles when not irradiated with halogen illumination. When irradiated with halogen illumination for 50 minutes without contact with, the third rod was incubated for 24 hours with A431 cells with 8.0 ppm of Ag / AgBr / TiO 2 nanoparticles, and then the fourth rod when no halogen illumination was irradiated. Is the fluorescence intensity when A431 cells were incubated with 8.0 ppm Ag / AgBr / TiO 2 nanoparticles for 24 hours and then irradiated with halogen illumination for 50 minutes.

<실시예 7> In vivo 실험Example 7 In vivo Experiment

ⅰ)이종이식(xenograft) 모델을 위해 생후 4주 내지 6주가 지난 무모생쥐(nude mouse)의 등에 2×106개 A431 세포를 투여하여 종양을 형성하였다. ⅱ)미리 준비한 100ppm의 Ag/AgBr/TiO2 나노입자 용액 40μL를 종양에 투여하였다. (다만, 초기 종양의 평균 부피가 307nm3(=3.07×10-7m3)임을 고려할 때, 종양 내부의 나노입자의 농도는 13.0ppm이다.) ⅲ)광섬유 조명기(Eurosep spot.il.5180, Christophe, France)를 사용하여 10분 동안 대략 1cm2의 면적당 60W의 세기로 빛을 조사하였다. Ⅰ) For xenograft model, tumors were formed by administering 2 × 10 6 A431 cells to the back of hairless mice 4 to 6 weeks old. Ii) 40 μL of 100 ppm Ag / AgBr / TiO 2 nanoparticle solution prepared in advance was administered to the tumor. (However, considering that the average volume of the initial tumor is 307 nm 3 (= 3.07 × 10 -7 m 3 ), the concentration of nanoparticles in the tumor is 13.0 ppm.) I) Optical fiber illuminator (Eurosep spot.il. 5180, Christophe, France) was used to irradiate light at an intensity of 60 W per area of approximately 1 cm 2 for 10 minutes.

(1) 도16은 A431 세포를 투여하여 등에 종양을 지니고 있는 생후 4주 내지 6주가 지난 무모생쥐(nude mouse)의 사진으로서, (a)는 Ag/AgBr/TiO2 나노입자를 종양에 투여함 없이 10분간 빛을 조사하였을 때, (b)는 Ag/AgBr/TiO2 나노입자를 종양에 투여하였으나 빛을 조사하지 아니하였을 때, (c)는 Ag/AgBr/TiO2 나노입자를 종양에 투여하고 10분간 빛을 조사하였을 때의 무모생쥐의 사진이다. Ag/AgBr/TiO2 나노입자를 종양에 투여함이 없거나, 빛을 조사하지 아니하였을 경우 종양의 크기에 거의 변함이 없음을 알 수 있다.(1) Figure 16 is a photograph of a hairless mouse 4 weeks to 6 weeks old having a tumor on the back by administering A431 cells, (a) is administered Ag / AgBr / TiO 2 nanoparticles to the tumor When irradiated with light for 10 minutes without (b) administering Ag / AgBr / TiO 2 nanoparticles to the tumor, but not irradiated with light, (c) administering Ag / AgBr / TiO 2 nanoparticles to the tumor This is a photograph of a hairless mouse when irradiated with light for 10 minutes. It can be seen that the administration of Ag / AgBr / TiO 2 nanoparticles to the tumor is almost absent or the size of the tumor is almost unchanged if not irradiated with light.

(2) 도17은 무모생쥐 종양의 부피를 도시한 것으로서, 각각 (a)는 Ag/AgBr/TiO2 나노입자를 종양에 투여함 없이 10분간 빛을 조사하였을 때, (b)는 Ag/AgBr/TiO2 나노입자를 종양에 투여하였으나 빛을 조사하지 아니하였을 때, (c)는 Ag/AgBr/TiO2 나노입자를 종양에 투여하고 10분간 빛을 조사하였을 때의 무모생쥐 종양의 부피이다. 마찬가지로 Ag/AgBr/TiO2 나노입자를 종양에 투여함이 없거나, 빛을 조사하지 아니하였을 경우 종양의 크기에 거의 변함이 없음을 알 수 있었다.(2) Figure 17 shows the volume of the hairless mouse tumors, respectively (a) when the light was irradiated for 10 minutes without administering the Ag / AgBr / TiO 2 nanoparticles to the tumor, (b) is Ag / Aggr When / TiO 2 nanoparticles were administered to the tumor but not irradiated with light, (c) is the volume of the hairless mouse tumor when 10 mg of Ag / AgBr / TiO 2 nanoparticles were administered to the tumor and irradiated with light for 10 minutes. Similarly, when the Ag / AgBr / TiO 2 nanoparticles were not administered to the tumor or not irradiated with light, the tumor size was almost unchanged.

Claims (5)

가시광선 하에서 암세포 파괴에 활성을 나타내는 Ag/AgBr/TiO2 나노입자를 포함하는 암치료용 조성물.A cancer treatment composition comprising Ag / AgBr / TiO 2 nanoparticles exhibiting activity against cancer cell destruction under visible light. 제1항에 있어서 상기 가시광선의 파장은 450nm 내지 800nm 인 것을 특징으로 하는 암치료용 조성물.According to claim 1, wherein the wavelength of the visible light is a cancer treatment composition, characterized in that 450nm to 800nm. 제1항에 있어서 상기 암의 종류는 자궁경부암 또는 피부암인 것을 특징으로 하는 항암치료용 조성물.According to claim 1, wherein the type of cancer is cervical cancer or skin cancer composition for chemotherapy. 제1항에 있어서 상기 Ag/AgBr/TiO2 나노입자 내 Ag의 함량은 1.35% 내지 3.41% 인 것을 특징으로 하는 항암치료용 조성물.According to claim 1, wherein the content of Ag in the Ag / AgBr / TiO 2 nanoparticles is an anticancer composition, characterized in that 1.35% to 3.41%. 제1항에 있어서 상기 Ag/AgBr/TiO2 나노입자는 침적-침전법에 의하여 제조함을 특징으로 하는 항암치료용 조성물The anti-cancer composition according to claim 1, wherein the Ag / AgBr / TiO 2 nanoparticles are prepared by immersion-precipitation.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103816926A (en) * 2014-03-11 2014-05-28 鲁东大学 Silver-loaded silver bromate visible-light-induced photocatalyst and preparation method thereof
CN105125576A (en) * 2015-09-23 2015-12-09 广东省第二人民医院 Pharmaceutical composition containing titanium dioxide nanoparticles for preventing or treating cancer and application thereof
KR20160088009A (en) 2015-01-15 2016-07-25 숭실대학교산학협력단 Nanocomplex of Gefitinib and Erlotinib for Enhanced Lung Cancer Therapy
CN108975383A (en) * 2018-08-29 2018-12-11 淮阴师范学院 The preparation method of porous Ag/AgBr nano material
CN111921545A (en) * 2020-09-09 2020-11-13 上海腾灵冷暖设备工程有限公司 Catalyst for degrading sulfapyridine under visible light and preparation method thereof

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103816926A (en) * 2014-03-11 2014-05-28 鲁东大学 Silver-loaded silver bromate visible-light-induced photocatalyst and preparation method thereof
CN103816926B (en) * 2014-03-11 2019-11-08 鲁东大学 A kind of silver bromate visible-light photocatalyst and preparation method thereof of load silver
KR20160088009A (en) 2015-01-15 2016-07-25 숭실대학교산학협력단 Nanocomplex of Gefitinib and Erlotinib for Enhanced Lung Cancer Therapy
CN105125576A (en) * 2015-09-23 2015-12-09 广东省第二人民医院 Pharmaceutical composition containing titanium dioxide nanoparticles for preventing or treating cancer and application thereof
CN108975383A (en) * 2018-08-29 2018-12-11 淮阴师范学院 The preparation method of porous Ag/AgBr nano material
CN108975383B (en) * 2018-08-29 2020-08-11 淮阴师范学院 Preparation method of porous Ag/AgBr nano material
CN111921545A (en) * 2020-09-09 2020-11-13 上海腾灵冷暖设备工程有限公司 Catalyst for degrading sulfapyridine under visible light and preparation method thereof

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