KR20200015026A - Liquid metal for cancer treatment and method for treating cancer using same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 암치료용 액체금속 및 이를 이용한 암치료 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a liquid metal for cancer treatment and a cancer treatment method using the same.
현재의 암치료 법의 표준은 외과적인 암조직의 제거 및 함암제재, 방사선 치료 등에 기반한다. 그러나 수술이 불가능한 암조직의 경우, 항암제 및 방사선 치료가 효과적이지 못하여 한계를 가지고 있다.Current cancer treatment standards are based on surgical removal of cancer tissue, anticancer agents, and radiation therapy. However, in the case of cancer tissue that is impossible to operate, chemotherapy and radiation therapy are ineffective and have limitations.
혈관색전 기술은 암조직으로 향하는 혈관을 외부 투입 물질로 막아서 혈액의 공급을 차단함으로써, 암조직의 괴사를 추구하는 전략이다. 현재 개발된 혈관색전용 물질로는 고분자 소재 및 무기물질 등으로 혈관내 접착성, 미세 혈관 내에 침투의 가능성, 생체 적합성 등에 있어 아직 상용화에 부적합한 한계를 가진다.Vascular embolism technology is a strategy to seek necrosis of cancer tissue by blocking blood supply to the cancer tissue with an external input material to block the blood supply. Currently developed vascular embolism materials such as polymer materials and inorganic materials have limitations that are still unsuitable for commercialization in terms of intravascular adhesion, possibility of penetration into microvascular, biocompatibility.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은, 액체금속 입자를 이용한 암조직의 혈관색전 및 약물 전달 기술을 이용해 외과적 수술이 불가능한 암조직 제거가 가능한 암치료 방법을 제공하는 것이다.The present invention is to solve the above-described problems, an object of the present invention, to provide a cancer treatment method that can remove the cancer tissue that is not surgical surgery using the blood vessel embolization and drug delivery technology of the cancer tissue using the liquid metal particles. will be.
그러나, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 것들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 해당 분야 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the problem to be solved by the present invention is not limited to those mentioned above, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
본 발명의 일 실시예에 따른 암치료용 액체금속을 통한 암치료 방법은, 광열(photo-thermal) 특성을 지니는 표면 수식 물질이 표면에 결합된 액체금속 나노입자가 분산된 분산액을 제조하는 단계; 상기 제조된 분산액을 암세포가 연결된 혈관에 투입하는 단계; 및 상기 암세포에 광에너지를 조사하는 단계;를 포함한다.Cancer treatment method using a liquid metal for cancer treatment according to an embodiment of the present invention, preparing a dispersion in which the liquid metal nanoparticles are bonded to the surface of the surface-modified material having a photo-thermal characteristics bonded to the surface; Injecting the prepared dispersion into blood vessels to which cancer cells are connected; And irradiating light energy to the cancer cells.
일 측면에 따르면, 상기 광열(photo-thermal) 특성을 지니는 표면 수식 물질이 표면에 결합된 액체금속 나노입자가 분산된 분산액을 제조하는 단계는, 광열(photo-thermal) 특성을 지니는 표면 수식 물질을 포함하는 표면 수식 물질 용액을 준비하는 단계; 상기 표면 수식 물질 용액에 액체금속을 투입하고, 초음파를 조사하는 단계;를 포함하는 것일 수 있다.According to one aspect, the step of preparing a dispersion in which the liquid metal nanoparticles are bonded to the surface of the surface-modified material having a photo-thermal property is dispersed, the surface-modified material having a photo-thermal characteristic Preparing a surface modification material solution comprising; And injecting a liquid metal into the surface modification material solution and irradiating ultrasonic waves.
일 측면에 따르면, 상기 광열(photo-thermal) 특성을 지니는 표면 수식 물질이 표면에 결합된 액체금속 나노입자는, 암치료 물질이 부착된 약물 담지용 표면 수식 물질이 표면에 더 결합된 것일 수 있다.According to one aspect, the liquid metal nanoparticles having the surface-modified material having a photo-thermal property is bonded to the surface, the surface modification material for supporting the drug attached to the cancer treatment material may be further bonded to the surface. .
일 측면에 따르면, 상기 광열(photo-thermal) 특성을 지니는 표면 수식 물질은, 실리콘, 금 나노입자, 은 나노입자, 탄소나노튜브 및 그래핀으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 표면 수식 물질을 포함하는 것이고, 상기 표면 수식 물질 표면에 결합되는 티올(thiol) 기, 카르복실 (carboxyl)기, 아민 (amine)기 및 하이드록실 (hydroxyl)기로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 작용기를 포함하는 것일 수 있다.According to one aspect, the surface modification material having a photo-thermal characteristic, at least one surface modification material selected from the group consisting of silicon, gold nanoparticles, silver nanoparticles, carbon nanotubes and graphene. It may include at least one functional group selected from the group consisting of a thiol group, a carboxyl group, an amine group and a hydroxyl group bonded to the surface modification material surface. have.
일 측면에 따르면, 상기 암세포에 광에너지를 조사하는 단계에서, 상기 광에너지에 의해 상기 액체금속 나노입자가 상변이되어 축적되고, 상기 암세포 주변 혈관의 혈류속도가 90 % 이상 감소되는 것일 수 있다.According to one aspect, in the step of irradiating the light energy to the cancer cells, the liquid metal nanoparticles phase change by the light energy is accumulated, the blood flow rate of blood vessels surrounding the cancer cells may be reduced by more than 90%.
일 측면에 따르면, 상기 약물 담지가 가능한 표면 수식 물질은, 사이클로 덱스트린 (cyclodextrin), DSPC (1,2-distearoyl-sn-glycero-3-phosphocholine) 및 DSPE (1,2-Distearoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 표면 수식 물질을 포함하는 것이고, 상기 표면 수식 물질 표면에 결합되는 티올(thiol) 기, 카르복실 (carboxyl)기, 아민 (amine)기 및 하이드록실 (hydroxyl)기로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 작용기를 포함하는 것일 수 있다.According to one aspect, the drug-supporting surface modification material, cyclodextrin (cyclodextrin), DSPC (1,2-distearoyl-sn-glycero-3-phosphocholine) and DSPE (1,2-Distearoyl-sn-glycero- 3-phosphoethanolamine) and at least one surface-modified material selected from the group consisting of thiol, carboxyl, amine, and hydroxyl groups bonded to the surface-modified material surface It may include at least one functional group selected from the group consisting of (hydroxyl) group.
일 측면에 따르면, 상기 암치료물질은, 독소루비신(doxorubicin), 5-fluorouracil, paclitaxel, docetaxel 및 gemcitabine으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나를 포함하는 것일 수 있다.According to one aspect, the cancer treatment material, doxorubicin, may include at least one selected from the group consisting of 5-fluorouracil, paclitaxel, docetaxel and gemcitabine.
일 측면에 따르면, 상기 암세포에 광에너지를 조사하는 단계는 1 분 내지 24 시간 동안 수행하는 것일 수 있다.According to one aspect, irradiating light energy to the cancer cells may be performed for 1 minute to 24 hours.
일 측면에 따르면, 액체금속 나노입자는 갈륨계 액체금속을 포함하는 것일 수 있다.According to one aspect, the liquid metal nanoparticles may include gallium-based liquid metal.
일 측면에 따르면, 상기 갈륨계 액체금속은, 갈륨 액체금속 및 갈륨과 인듐, 주석 및 아연과의 합금으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나를 포함하는 것일 수 있다.According to an aspect, the gallium-based liquid metal may include at least one selected from the group consisting of a gallium liquid metal and an alloy of gallium with indium, tin, and zinc.
본 발명에 따른 암치료용 액체금속을 통한 암치료 방법은, 1)) 다양한 표면 수식 물질을 이용해 광자극에 의한 “1D-2D 상변이”와 “약물방출”을 일으키는 다기능 액체금속 입자를 제조하고, 2) 액체금속의 열역학적 상변이 특성을 활용하여 혈관색전에 적용하며, 3) 액체금속의 상변이에 따른 약물전달 메커니즘을 제안함으로써, 기존의 암치료 기법과 비교해 소재와 치료원리 관점에서 매우 뛰어난 효과를 구현할 수 있다.Cancer treatment method through the liquid metal for cancer treatment according to the present invention, 1)) using a variety of surface modification materials to produce a multi-functional liquid metal particles causing "1D-2D phase change" and "drug release" by photostimulation 2) It is applied to vascular embolization using thermodynamic phase change of liquid metal. 3) By suggesting drug delivery mechanism according to phase change of liquid metal, it is superior in terms of material and treatment principle compared to existing cancer treatment techniques. You can implement the effect.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 암치료용 액체금속을 통한 암치료 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 표면 수식 물질 용액에 액체금속을 투입하고, 초음파를 조사하였을 때의 변화를 설명하기위한 광학 현미경 이미지 및 그래프이다.
도 3은 수용액 환경에서 갈륨-인듐 합금 용출 성분 존재하에 세포 생존률 비교한 이미지이다.1 is a view for explaining a cancer treatment method through a liquid metal for cancer treatment according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an optical microscope image and a graph for explaining a change when a liquid metal is added to a surface modification material solution and irradiated with ultrasound according to an embodiment of the present invention.
3 is an image comparing cell viability in the presence of a gallium-indium alloy elution component in an aqueous solution environment.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 용어들은 본 발명의 바람직한 실시예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In describing the present invention, when it is determined that detailed descriptions of related known functions or configurations may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. In addition, terms used in the present specification are terms used to properly express preferred embodiments of the present invention, which may vary according to a user, an operator's intention, or customs in the field to which the present invention belongs. Therefore, the definitions of the terms should be made based on the contents throughout the specification. Like reference numerals in the drawings denote like elements.
명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.Throughout the specification, when a member is located "on" another member, this includes not only when one member is in contact with another member but also when another member is present between the two members.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is said to "include" a certain component, it means that it may further include other components, not to exclude other components.
이하, 본 발명의 암치료용 액체금속을 통한 암치료 방법에 대하여 실시예 및 도면을 참조하여 구체적으로 설명하도록 한다. 그러나, 본 발명이 이러한 실시예 및 도면에 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, a cancer treatment method through the liquid metal for cancer treatment of the present invention will be described in detail with reference to Examples and drawings. However, the present invention is not limited to these embodiments and drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 암치료용 액체금속을 통한 암치료 방법을 설명하기 위한 도면이다. 이하 도 1을 참조하여 본 발명을 설명한다.1 is a view for explaining a cancer treatment method through a liquid metal for cancer treatment according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, the present invention will be described with reference to FIG. 1.
본 발명의 일 실시예에 따른 암치료용 액체금속을 통한 암치료 방법은, 광열(photo-thermal) 특성을 지니는 표면 수식 물질(300)이 표면에 결합된 액체금속 나노입자(200)가 분산된 분산액을 제조하는 단계; 상기 제조된 분산액을 암세포(500)가 연결된 혈관에 투입하는 단계; 및 상기 암세포(500)에 광에너지를 조사하는 단계;를 포함한다.In the cancer treatment method through the liquid metal for cancer treatment according to an embodiment of the present invention, the surface-modified
일 측면에 따르면, 상기 광열(photo-thermal) 특성을 지니는 표면 수식 물질이 표면에 결합된 액체금속 나노입자(200)가 분산된 분산액을 제조하는 단계는, 광열(photo-thermal) 특성을 지니는 표면 수식 물질(300)을 포함하는 표면 수식 물질 용액을 준비하는 단계; 상기 표면 수식 물질 용액에 액체금속(100)을 투입하고, 초음파를 조사하는 단계;를 포함하는 것일 수 있다.According to one aspect, the step of preparing a dispersion in which the
액체금속(100)을 광열(photo-thermal) 특성을 지니는 표면 수식 물질(300)이 녹아 있는 용액에 넣고 초음파를 가하면, 액체붕괴(breakdown) 과정을 거치면서 미세 액체금속 입자가 분산된 일종의 에멀젼을 형성한다. 이 때, 광열(photo-thermal) 특성을 지니는 표면 수식 물질(300)이 액체금속 입자의 표면에 자발적으로 결합하여, 미세 액체금속 입자의 병합을 막아주는 표면 안정제(capping agent) 역할을 한다.When the liquid metal 100 is put in a solution in which the surface-modifying
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 표면 수식 물질 용액에 액체금속을 투입하고, 초음파를 조사하였을 때의 변화를 설명하기위한 광학 현미경 이미지 및 그래프이다.FIG. 2 is an optical microscope image and a graph for explaining a change when a liquid metal is added to a surface modification material solution and irradiated with ultrasound according to an embodiment of the present invention.
도 2(a)를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따라 표면 수식 물질 용액에 액체금속을 투입하고, 20분 초음파를 조사하였을 경우, 액체금속 파쇄에 의해 형성된 액체금속 나노입자가 형성되는 것을 알 수 있다.Referring to FIG. 2 (a), when a liquid metal is added to a surface modification material solution and irradiated with ultrasonic waves for 20 minutes according to an embodiment of the present invention, liquid metal nanoparticles formed by crushing liquid metal are formed. Able to know.
도 2(b)를 참조하면, 초음파 조사시간에 따라 액체금속 나노입자의 반지름 분포가 변화하는 것을 알 수 있으며, 액체금속 나노입자는 100 nm 내지 1000 nm의 크기인 것일 수 있다. 상기 크기를 만족하는 입자형태를 구현함으로써, 혈관의 크기에 관계없이 암세포 주변 혈관에 투입될 수 있다.Referring to Figure 2 (b), it can be seen that the radial distribution of the liquid metal nanoparticles change according to the ultrasonic irradiation time, the liquid metal nanoparticles may be a size of 100 nm to 1000 nm. By implementing the particle shape that satisfies the size, it can be injected into the blood vessels around the cancer cells regardless of the size of the blood vessels.
상술한 방식으로 제조된 광열(photo-thermal) 특성을 지니는 표면 수식 물질이 표면에 결합된 액체금속 나노입자(200)는, 광자극에 의해 1D-2D 상변이를 일으킨다.The
일 측면에 따르면, 상기 광열(photo-thermal) 특성을 지니는 표면 수식 물질이 표면에 결합된 액체금속 나노입자(200)는, 암치료물질(410)이 부착된 약물 담지용 표면 수식 물질(400)이 표면에 더 결합된 것일 수 있다.According to one aspect, the
일 측면에 따르면, 상기 광열(photo-thermal) 특성을 지니는 표면 수식 물질이 표면에 결합된 액체금속 나노입자(200)가 분산된 분산액을 제조하는 단계는 광열(photo-thermal) 특성을 지니는 표면 수식 물질(300)을 준비하는 단계, 약물 담지용 표면 수식 물질(400)을 준비하는 단계, 상기 광열(photo-thermal) 특성을 지니는 표면 수식 물질(300) 및 상기 약물 담지용 표면 수식 물질(400)을 포함하는 표면 수식 물질 용액을 준비하는 단계, 상기 표면 수식 물질 용액에 암치료물질(410)을 투입하는 단계 및 상기 표면 수식 물질 용액에 액체금속(100)을 투입하고, 초음파를 조사하는 단계를 포함하는 것일 수 있다.According to one aspect, the step of preparing a dispersion in which the liquid metal nanoparticles (200) bonded to the surface-modified material having a photo-thermal property is bonded to the surface is a surface modification having a photo-thermal characteristic Preparing a
액체금속(100)을 광열(photo-thermal) 특성을 지니는 표면 수식 물질(300), 약물 담지용 표면 수식 물질(400) 및 암치료물질(410)이 녹아 있는 용액에 넣고 초음파를 가하면, 액체붕괴(breakdown) 과정을 거치면서 미세 액체금속 입자가 분산된 일종의 에멀젼을 형성한다. 이 때, 광열(photo-thermal) 특성을 지니는 표면 수식 물질(300) 및 약물 담지용 표면 수식 물질(400)이 액체금속 입자의 표면에 자발적으로 결합하여, 미세 액체금속 입자의 병합을 막아주는 표면 안정제(capping agent) 역할을 한다. 또한, 암치료물질(410)은 약물 담지용 표면 수식 물질(400)에 담지 된다.When the liquid metal 100 is put in a solution in which the
상술한 방식으로 제조된 광열(photo-thermal) 특성을 지니는 표면 수식 물질이 표면에 결합된 액체금속 나노입자(200)는, 광자극에 의해 1D-2D 상변이를 일으키며, 상변이를 통해 암치료물질이 방출된다.The
일 측면에 따르면, 상기 광열(photo-thermal) 특성을 지니는 표면 수식 물질은, 실리콘, 금 나노입자, 은 나노입자, 탄소나노튜브, 그래핀 등으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 표면 수식 물질을 포함하는 것이고, 상기 표면 수식 물질에 결합되는 티올(thiol) 기, 카르복실 (carboxyl)기, 아민 (amine)기 및 하이드록실 (hydroxyl)기로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 작용기를 포함하는 것일 수 있다.According to an aspect, the surface modification material having photo-thermal characteristics may include at least one surface modification material selected from the group consisting of silicon, gold nanoparticles, silver nanoparticles, carbon nanotubes, graphene, and the like. It may include, and may include at least one functional group selected from the group consisting of a thiol group, a carboxyl group, an amine group and a hydroxyl group bonded to the surface modification material. have.
일 측면에 따르면, 상기 약물 담지가 가능한 표면 수식 물질은, 사이클로 덱스트린 (cyclodextrin), DSPC (1,2-distearoyl-sn-glycero-3-phosphocholine). DSPE (1,2-Distearoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine) 등으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 표면 수식 물질을 포함하는 것이고, 상기 표면 수식 물질에 결합되는 티올(thiol) 기, 카르복실 (carboxyl)기, 아민 (amine)기 및 하이드록실 (hydroxyl)기로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 작용기를 포함하는 것일 수 있다.According to one aspect, the drug-supporting surface modification material, cyclodextrin (cyclodextrin), DSPC (1,2-distearoyl-sn-glycero-3-phosphocholine). DSPE (1,2-Distearoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine) and the like comprising at least one surface-modified material selected from the group consisting of, a thiol group, carboxyl ( It may be one containing at least one functional group selected from the group consisting of a carboxyl) group, an amine group and a hydroxyl group.
일 측면에 따르면, 상기 암치료물질은, 독소루비신(doxorubicin), 5-fluorouracil, paclitaxel, docetaxel, gemcitabine 등으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나를 포함하는 것일 수 있다.According to one aspect, the cancer treatment material may include at least one selected from the group consisting of doxorubicin, 5-fluorouracil, paclitaxel, docetaxel, gemcitabine, and the like.
일 측면에 따르면, 다양한 표면 수식 물질이 표면에 결합된 액체금속 나노입자는 100 nm 내지 1000 nm의 크기인 것일 수 있다. 상기 크기를 만족하는 입자형태를 구현함으로써, 혈관의 크기에 관계없이 암세포 주변 혈관에 투입될 수 있다.According to one aspect, the liquid metal nanoparticles in which the various surface modification materials are bonded to the surface may be of a size of 100 nm to 1000 nm. By implementing the particle shape that satisfies the size, it can be injected into the blood vessels around the cancer cells regardless of the size of the blood vessels.
본 발명의 액체금속 나노입자에 부착되는 표면 수식 물질의 종류는, 액체금속 나노입자 상변이에 미치는 영향을 분석하여 목적에 따라 적절하게 조절할 수 있다. 또한, 광열(photo-thermal) 특성을 지니는 표면 수식 물질 및 약물 담지가 가능한 표면 수식 물질의 조성을 변화하여, 액체 금속 나노입자 표면 결합 밀도비를 제어할 수 있다.The type of surface modification material attached to the liquid metal nanoparticles of the present invention may be appropriately adjusted according to the purpose by analyzing the effect on the phase change of the liquid metal nanoparticles. In addition, the composition of the surface-modifying material having photo-thermal properties and the surface-modifying material capable of supporting the drug may be changed to control the liquid metal nanoparticle surface bonding density ratio.
일 측면에 따르면, 상기 암세포에 광에너지를 조사하는 단계에서, 상기 광에너지에 의해 상기 액체금속 나노입자가 상변이되어 축적되고, 상기 암세포 주변 혈관의 혈류속도가 90 % 이상 감소되는 것일 수 있다.According to one aspect, in the step of irradiating the light energy to the cancer cells, the liquid metal nanoparticles phase change by the light energy is accumulated, the blood flow rate of blood vessels surrounding the cancer cells may be reduced by more than 90%.
액체금속 나노입자(200)는 광에너지에 의해 상변이되어 암세포(500) 주변 혈관 내부에 액체금속 바리케이드(210)를 형성하여 혈액의 공급을 차단할 수 있으며, 이를 통해 암세포의 괴사 시킬 수 있다. 또한, 약물 담지가 가능한 표면 수식 물질이 부착된 액체금속 나노입자의 경우, 상변이를 통해 액체금속 바리케이드(210)를 형성하는 것과 동시에 암치료물질을 암세포에 전달시킬 수 있다.The
일 측면에 따르면, 상기 암세포에 광에너지를 조사하는 단계는 1 분 내지 24 시간 동안 수행하는 것일 수 있다. 광에너지는 fiber optic 등과 같은 미세 광원을 통해 조사할 수 있으며, 효과적으로 액체금속 바리케이드(210)를 형성하기 위해 1 분 내지 24 시간 동안 광에너지를 조사하는 것일 수 있다.According to one aspect, irradiating light energy to the cancer cells may be performed for 1 minute to 24 hours. The light energy may be irradiated through a micro light source such as a fiber optic, and may be to irradiate light energy for 1 minute to 24 hours to effectively form the
일 측면에 따르면, 액체금속 나노입자는 갈륨계 액체금속을 포함하는 것일 수 있다. 독성이 낮다고 알려진 갈륨계 액체금속을 기반으로 혈액과 같은 생체용액에 잘 분산되고 혈관의 크기에 관계없이 침투가 가능하도록 마이크로/나노 크기의 입자형태로 제조할 수 있다.According to one aspect, the liquid metal nanoparticles may include gallium-based liquid metal. Based on gallium-based liquid metals known to have low toxicity, they can be prepared in micro / nano sized particles to be well dispersed in biological solutions such as blood and to penetrate regardless of blood vessel size.
일 측면에 따르면, 상기 갈륨계 액체금속은, 갈륨 액체금속 및 갈륨과 인듐, 주석 및 아연과의 합금으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나를 포함하는 것일 수 있다. 예를들어 상기 갈륨계 액체금속은, 갈륨 액체금속, 갈륨-인듐 합금, 갈륨-주석 합금, 갈륨-아연 합금 및 갈륨-인듐-주석 합금 으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나를 포함하는 것일 수 있다.According to an aspect, the gallium-based liquid metal may include at least one selected from the group consisting of a gallium liquid metal and an alloy of gallium with indium, tin, and zinc. For example, the gallium-based liquid metal may include at least one selected from the group consisting of a gallium liquid metal, a gallium-indium alloy, a gallium-tin alloy, a gallium-zinc alloy, and a gallium-indium-tin alloy.
도 3은 수용액 환경에서 갈륨-인듐 합금 용출 성분 존재하에 세포 생존률 비교한 이미지이다. 초록색과 붉은색 영역은 각각 생존세포와 죽은세포를 나타낸다.3 is an image comparing cell viability in the presence of a gallium-indium alloy elution component in an aqueous solution environment. Green and red areas represent viable and dead cells, respectively.
도 3을 참조하면, 갈륨-인듐 용출 성분에 3일간 노출되었음에도 세포 생존률은 크게 변하지 않음을 알 수 있다. 이는, 갈륨계 합금이 인체에 유해하지 않다는 것을 의미한다.Referring to FIG. 3, it can be seen that the cell viability does not change significantly even when exposed to the gallium-indium elution component for 3 days. This means that the gallium-based alloy is not harmful to the human body.
본 발명에 따른 암치료용 액체금속을 통한 암치료 방법은, 1) 다양한 표면 수식 물질을 이용해 광자극에 의한 “1D-2D 상변이”와 “약물방출”을 일으키는 다기능 액체금속 입자를 제조하고, 2) 액체금속의 열역학적 상변이 특성을 활용하여 혈관색전에 적용하며, 3) 액체금속의 상변이에 따른 약물전달 메커니즘을 제안함으로써, 기존의 암치료 기법과 비교해 소재와 치료원리 관점에서 매우 뛰어난 효과를 구현할 수 있다.Cancer treatment method through the liquid metal for cancer treatment according to the present invention, 1) to produce a multi-functional liquid metal particles causing "1D-2D phase change" and "drug release" by photostimulation, 2) It is applied to vascular embolization by utilizing the thermodynamic phase change characteristics of liquid metal. 3) By suggesting the drug delivery mechanism according to the phase change of liquid metal, it is very effective in terms of material and treatment principle compared with existing cancer treatment techniques. Can be implemented.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다. 그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.Although the embodiments have been described by the limited embodiments and the drawings as described above, various modifications and variations are possible to those skilled in the art from the above description. For example, the techniques described may be performed in a different order than the described method, and / or the components described may be combined or combined in a different form than the described method, or replaced or substituted by other components or equivalents. Appropriate results can be achieved. Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents to the claims are within the scope of the claims that follow.
100: 액체금속
200: 표면 수식 물질이 표면에 결합된 액체금속 나노입자
210: 액체금속 바리케이드
300: 광열(photo-thermal) 특성을 지니는 표면 수식 물질
400: 약물 담지용 표면 수식 물질
410: 암치료물질
500: 암세포100: liquid metal
200: liquid metal nanoparticles having a surface modification material bonded to the surface
210: liquid metal barricade
300: surface modification material having photo-thermal properties
400: surface modification material for drug support
410: cancer treatment substance
500: cancer cells
Claims (5)
상기 제조된 분산액을 암세포가 연결된 혈관에 투입하는 단계; 및
상기 암세포에 광에너지를 조사하는 단계;를 포함하는,
암치료용 액체금속을 통한 암치료 방법.
Preparing a dispersion in which liquid metal nanoparticles having a surface-modifying material having photo-thermal properties are bonded to a surface thereof;
Injecting the prepared dispersion into blood vessels to which cancer cells are connected; And
Irradiating light energy to the cancer cells; comprising,
Cancer treatment method through liquid metal for cancer treatment.
상기 광열(photo-thermal) 특성을 지니는 표면 수식 물질이 표면에 결합된 액체금속 나노입자가 분산된 분산액을 제조하는 단계는,
광열(photo-thermal) 특성을 지니는 표면 수식 물질을 포함하는 표면 수식 물질 용액을 준비하는 단계;
상기 표면 수식 물질 용액에 액체금속을 투입하고, 초음파를 조사하는 단계;를 포함하는 것인,
암치료용 액체금속을 통한 암치료 방법.
The method of claim 1,
The preparing of the dispersion in which the liquid metal nanoparticles in which the surface-modifying material having the photo-thermal property is bonded to the surface is dispersed,
Preparing a surface modification material solution comprising a surface modification material having photo-thermal characteristics;
Including a liquid metal into the surface modification material solution, and irradiating ultrasonic waves; comprising;
Cancer treatment method through liquid metal for cancer treatment.
상기 광열(photo-thermal) 특성을 지니는 표면 수식 물질이 표면에 결합된 액체금속 나노입자는,
암치료 물질이 부착된 약물 담지용 표면 수식 물질이 표면에 더 결합된 것인,
암치료용 액체금속을 통한 암치료 방법.
The method of claim 1,
The liquid metal nanoparticles having the surface-modified material having the photo-thermal property bonded to the surface thereof,
The drug-modified surface-modifying substance to which the cancer treatment substance is attached is further bound to the surface,
Cancer treatment method through liquid metal for cancer treatment.
상기 광열(photo-thermal) 특성을 지니는 표면 수식 물질은,
실리콘, 금 나노입자, 은 나노입자, 탄소나노튜브 및 그래핀으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 표면 수식 물질을 포함하는 것이고,
상기 표면 수식 물질 표면에 결합되는 티올(thiol) 기, 카르복실 (carboxyl)기, 아민 (amine)기 및 하이드록실 (hydroxyl)기로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 작용기를 포함하는 것인,
암치료용 액체금속을 통한 암치료 방법.
The method of claim 1,
The surface modification material having the photo-thermal characteristics,
At least one surface modification material selected from the group consisting of silicon, gold nanoparticles, silver nanoparticles, carbon nanotubes and graphene,
It includes at least one functional group selected from the group consisting of a thiol group, a carboxyl group, an amine group and a hydroxyl group bonded to the surface of the surface modification material,
Cancer treatment method through liquid metal for cancer treatment.
상기 암세포에 광에너지를 조사하는 단계에서,
상기 광에너지에 의해 상기 액체금속 나노입자가 상변이되어 축적되고, 상기 암세포 주변 혈관의 혈류속도가 90 % 이상 감소되는 것인,
암치료용 액체금속을 통한 암치료 방법.
The method of claim 1,
Irradiating light energy to the cancer cells,
The liquid metal nanoparticles are phase-shifted and accumulated by the light energy, and the blood flow rate of blood vessels surrounding the cancer cells is reduced by 90% or more.
Cancer treatment method through liquid metal for cancer treatment.
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|---|---|---|---|---|
| CN113521281A (en) * | 2021-07-05 | 2021-10-22 | 四川大学 | Photothermal-photodynamic radiosensitization tumor treatment liquid gold microspheres and preparation method thereof |
| KR20220126099A (en) | 2021-03-08 | 2022-09-15 | 주식회사 나노온코메드 | A metal nano-complex for treating cancer to provide radio-sensitization and magnetic hyperthermia effects |
-
2018
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