WO2022235040A1 - 바이오이미징용, 및 암의 진단 또는 치료용 복합체 - Google Patents

바이오이미징용, 및 암의 진단 또는 치료용 복합체 Download PDF

Info

Publication number
WO2022235040A1
WO2022235040A1 PCT/KR2022/006276 KR2022006276W WO2022235040A1 WO 2022235040 A1 WO2022235040 A1 WO 2022235040A1 KR 2022006276 W KR2022006276 W KR 2022006276W WO 2022235040 A1 WO2022235040 A1 WO 2022235040A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
complex
sfpnps
manganese
fluorescence
cancer
Prior art date
Application number
PCT/KR2022/006276
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
이창수
이경관
김종원
Original Assignee
한국생명공학연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국생명공학연구원 filed Critical 한국생명공학연구원
Publication of WO2022235040A1 publication Critical patent/WO2022235040A1/ko

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K49/00—Preparations for testing in vivo
    • A61K49/001—Preparation for luminescence or biological staining
    • A61K49/0013—Luminescence
    • A61K49/0017—Fluorescence in vivo
    • A61K49/005—Fluorescence in vivo characterised by the carrier molecule carrying the fluorescent agent
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K41/00—Medicinal preparations obtained by treating materials with wave energy or particle radiation ; Therapies using these preparations
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K41/00—Medicinal preparations obtained by treating materials with wave energy or particle radiation ; Therapies using these preparations
    • A61K41/0052—Thermotherapy; Hyperthermia; Magnetic induction; Induction heating therapy
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K49/00—Preparations for testing in vivo
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K49/00—Preparations for testing in vivo
    • A61K49/001—Preparation for luminescence or biological staining
    • A61K49/0063—Preparation for luminescence or biological staining characterised by a special physical or galenical form, e.g. emulsions, microspheres
    • A61K49/0065—Preparation for luminescence or biological staining characterised by a special physical or galenical form, e.g. emulsions, microspheres the luminescent/fluorescent agent having itself a special physical form, e.g. gold nanoparticle
    • A61K49/0067—Preparation for luminescence or biological staining characterised by a special physical or galenical form, e.g. emulsions, microspheres the luminescent/fluorescent agent having itself a special physical form, e.g. gold nanoparticle quantum dots, fluorescent nanocrystals
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P35/00—Antineoplastic agents

Definitions

  • the present invention relates to a complex for bioimaging or cancer diagnosis or treatment.
  • Theragnosis technology is a future-oriented diagnosis and treatment technology that can realize personalized treatment by diagnosing intractable diseases, including cancer, at an early stage and simultaneously performing effective treatment.
  • intractable diseases including cancer
  • multidisciplinary convergence research in the fields of biomedical engineering and medicine is essential.
  • carbon fluorescent nanoparticles can realize a size as small as 10 nm, and exhibit excellent biocompatibility, low or almost no cytotoxicity, high yield, low cost, and non-blinking properties, It is a material attracting attention in the field of nanomedicine. However, from the viewpoint of emission controllability, it is reported that carbon fluorescent nanoparticles still need to be further studied.
  • Photothermal therapy is a diagnosis and treatment method that burns and removes solid cancer by inducing heat at a local location where cancer cells exist by irradiating light to a contrast medium for cancer cell diagnosis.
  • An object of the present invention is to provide a complex that can be used as a contrast agent and a method for preparing the same.
  • the present invention is to provide a composition for bioimaging comprising the complex.
  • the present invention aims to provide a complex capable of diagnosing or treating cancer cells and a method for preparing the same.
  • a complex comprising fluorescent nanoparticles and a manganese salt conjugated to the surface of the fluorescent nanoparticles, wherein the fluorescence of the fluorescent nanoparticles is quenched due to the conjugation of the manganese salt.
  • composition for bioimaging comprising the complex according to the present invention.
  • composition for diagnosis of cancer comprising the complex according to the present invention.
  • composition for treating cancer comprising the complex according to the present invention.
  • the complex of the present invention When the complex of the present invention is used, there is an effect capable of imaging diagnosis of cancer.
  • the complex of the present invention has an effect of improving the efficiency of photothermal treatment for cancer cells at the same time as imaging diagnosis of cancer.
  • the fluorescent nanoparticles are quenched due to the conjugation of the manganese salt, and the fluorescence of the fluorescent nanoparticles as the manganese salt is specifically ionized in the environment in which cancer cells exist. Since this recovery (recovery), there is an effect that can target cancer cells and multiple bioimaging of cancer cells through fluorescence imaging and MRI is possible.
  • the complex of the present invention since the complex of the present invention has an effect of absorbing light and releasing heat, the complex of the present invention is delivered to cancer cells and then irradiated with light to the cancer lesion to generate light heat to inhibit the growth of cancer cells, or further to cancer It has a cell killing effect.
  • the composite of the present invention has an effect of stably enabling photothermal treatment even in an environment exposed to heat due to excellent thermal stability.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a cancer cell treatment mechanism by bioimaging the complex of the present invention and photothermal therapy.
  • FIG. 2 is a schematic diagram of a method for manufacturing a composite according to an embodiment of the present invention.
  • XPS X-ray photoelectron spectroscopy
  • SFPNPs fluorescent polydopamine nanoparticles
  • Mn@SFPNPs manganese-fluorescent polydopamine nanoparticle intermediates
  • SFPNPs fluorescent polydopamine nanoparticles
  • SFPNPs fluorescent polydopamine nanoparticles
  • SFPNPs fluorescent polydopamine nanoparticles
  • SFPNPs fluorescent polydopamine nanoparticles
  • 11 is a graph showing the result of measuring the manganese ion release ability according to the pH of the complex according to an embodiment of the present invention and the change in magnetic properties according to the manganese ion release.
  • FIG. 13 is a graph (left) and an image (right) as a result of confirming the fluorescence recovery characteristics according to pH of the complex according to an embodiment of the present invention under acidic conditions.
  • FIG. 14A is an experimental condition for a heat release experiment according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 14B is a temperature confirmation result through a thermal imaging camera.
  • 15 is a photograph showing results of heat emission and cell live&dead staining experiments according to near-infrared absorption of the complex according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 16A is a graph showing the results of intracellular fluorescence analysis at pH 7.4 of the complex according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 16B is a graph showing the results of intracellular fluorescence analysis at pH 5.4.
  • 17 is an intracellular fluorescence analysis (left) and fluorescence intensity graph (right) according to time of the complex according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 18 (a) is a graph of intracellular fluorescence analysis according to time in a serum solution of the complex according to an embodiment of the present invention
  • Figure 18 (b) is the serum of the complex according to an embodiment of the present invention. Fluorescence images in solution.
  • FIG. 19 is a photograph (left) and a fluorescence intensity graph (right) as a result of analyzing an in vivo fluorescence image according to time of a mouse injected with a complex according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 20 is an in vivo MR T1 imaging analysis photograph of the complex according to an embodiment of the present invention (a). For comparison, the results of physiological saline (PBS) (b) and fluorescent polydopamine nanoparticles (SFPNPs) (c) are shown together.
  • PBS physiological saline
  • SFPNPs fluorescent polydopamine nanoparticles
  • 21 is a photograph and graph of the result of confirming the temperature change due to near-infrared irradiation in the body of a mouse injected with a complex according to an embodiment of the present invention through a thermal imaging camera.
  • One aspect of the present invention provides a complex comprising fluorescent nanoparticles and a manganese salt.
  • the fluorescent nanoparticles may include inorganic-based fluorescent nanoparticles, organic-based fluorescent nanoparticles, organic/inorganic hybrid fluorescent nanoparticles, or a mixture thereof.
  • the inorganic-based fluorescent nanoparticles include semiconductor nanoparticles (also called inorganic quantum dots), nanophosphors, metal nanoparticles such as gold, silver, palladium, etc., but is limited thereto not.
  • the organic-based fluorescent nanoparticles include an organic fluorescent dye, an organic fluorescent substance dispersed in a resin matrix, and an organic monomolecular fluorescent substance, but is not limited thereto.
  • the organic-inorganic hybrid fluorescent nanoparticles may include, but are not limited to, inorganic nanoparticles in which organic fluorescent nanoparticles are encapsulated.
  • the fluorescent nanoparticles are fluorescent polydopamine nanoparticles (hereinafter also referred to as 'spherical fluoresenct polydopomine nanoparticles (SFPNPs)') formed by using dopamine, an eco-friendly material, as a precursor.
  • the complex may exhibit the effect of being eco-friendly and stable in the living body, as a contrast agent, a cancer diagnosis agent, and a cancer treatment agent.
  • the fluorescent nanoparticles may be organic fluorescent nanoparticles or organic/inorganic hybrid fluorescent nanoparticles including a functional group derived from catechol on the surface.
  • the size of the fluorescent nanoparticles is not limited thereto, but the diameter (D 50 ) may be 10 to 300 nm.
  • the size of the fluorescent nanoparticles may be, for example, 10 to 300 nm, 50 to 250 nm, or 100 to 200 nm, and when the size of the fluorescent nanoparticles is in the above range, the EPR effect in delivering a drug to tumor cells It may have a beneficial effect on drug delivery and treatment to cancer cells.
  • the manganese salt contains a manganese (Mn) element, and is not particularly limited as long as it can be bonded to the surface of the fluorescent nanoparticles to quench the fluorescence of the fluorescent nanoparticles, as will be described later.
  • Mn manganese
  • the manganese salt is not limited thereto, for example, manganese carbonate (MnCO 3 ), manganese monoxide (MnO), manganese sulfate (MnSO 4 ), manganese chloride (MnCl 2 ), manganese nitrate (Mn(NO 3 ) 2 ) , manganese acetate ((CH 3 COO)) 2 Mn) or a mixture thereof.
  • the manganese salt may include manganese carbonate (MnCO 3 ).
  • the manganese salt may be in a crystalline form.
  • the manganese salt may be conjugated to the surface of the fluorescent nanoparticles.
  • the 'conjugation' is a term used as a concept including both physical and chemical interactions such as covalent bonds, ionic bonds, hydrophilic-hydrophilic interactions, hydrophobic-hydrophobic interactions, and complex compound bonds. Therefore, the 'conjugation' of the manganese salt and the surface of the fluorescent nanoparticles is a physical interaction such as a covalent bond, an ionic bond, a hydrophilicity-hydrophilic interaction, a hydrophobic-hydrophobic interaction, and a complex bond between the manganese salt and the fluorescent nanoparticle surface. and by chemical interaction.
  • the fluorescent nanoparticles may be in a state in which fluorescence is quenched.
  • the present invention is not limited to the specific form of the conjugation.
  • the conjugation may include a chelate bond between the surface functional group of the fluorescent nanoparticle and the manganese salt, specifically, a manganese ion.
  • the surface of the fluorescent nanoparticles may include a functional group derived from catechol
  • the complex may include that manganese ions in the manganese salt are chelated by the functional group derived from catechol.
  • the conjugation may include a chelate bond between the manganese ion by the oxygen atom of the alcohol group (-OH) at the 1, 2-position of catechol present on the surface of the fluorescent nanoparticle.
  • the complex may have, for example, an average particle diameter (D50) of less than 300 nm, and when the average particle diameter of the complex is 300 nm or more, efficient drug delivery and therapeutic effect due to the EPF effect may be reduced.
  • D50 average particle diameter
  • the effect of the present invention is not limited thereto.
  • the content ratio of the fluorescent nanoparticles and the manganese salt may include 1 mM to 300 mM of manganese ions (Mn 2+ ) based on 1 mg/mL of the fluorescent nanoparticles in aqueous solution. , but is not limited thereto.
  • the degree of extinction is increased based on the maximum fluorescence intensity of the fluorescent nanoparticles, thereby exhibiting the effect of excellently improving the accuracy of bioimaging by the complex. .
  • the manganese salt is ionized under certain conditions, whereby fluorescence by the fluorescent nanoparticles may be recovered.
  • the complex contains fluorescent nanoparticles exhibiting fluorescence properties, but fluorescence is quenched by bonding manganese salt to the surface of the fluorescent nanoparticles, and the fluorescent nanoparticles fluoresce through ionization of the manganese salt under certain conditions. There is an effect that can provide a bioimaging result targeted to a detection target by recovering the (recovery).
  • the complex is a multi-biologic such as fluorescence imaging and MRI imaging that targets cancer cells by the EPR effect (Enhanced Permeability and Retention effect) of macromolecules by cancer cells.
  • EPR effect Enhanced Permeability and Retention effect
  • high-sensitivity diagnosis of cancer cells is possible by imaging.
  • the complex may recover fluorescence under conditions in which the manganese salt is ionized to release manganese ions from the complex.
  • the ionization conditions of the manganese salt may be acidic conditions.
  • the acidic condition may indicate any condition of less than pH 7, and specifically, a condition in which cancer cells to be diagnosed exist, such as a range of pH 6.5 or less, specifically a range of pH 6.37 or less, and a pH of 4 to pH 6. It may represent a range, a range of pH 5 to pH 6, a range of pH 5 to pH 5.5, or a condition of pH 5.4.
  • the composite may be one that emits thermal energy when irradiated with light.
  • the complex may emit thermal energy before, after, and simultaneously irradiating light with the manganese salt under certain conditions.
  • the manganese salt When light is irradiated to the complex, free electrons of the manganese salt in the complex resonate to generate heat.
  • the manganese salt is ionized under certain conditions to emit manganese ions, and then, when light is irradiated at this time, the free electrons of the emitted manganese ions resonate to emit heat to the surroundings, but the mechanism of the present invention This is not limited thereto.
  • the light may be appropriately selected by a person skilled in the art according to specific types of the fluorescent nanoparticles and manganese salt, and may be, for example, light of a near-infrared wavelength.
  • the complex absorbs near-infrared light having a wavelength of 780 to 850 nm, and may generate heat by resonance of free electrons in the manganese salt.
  • the complex may include a manganese salt conjugated to SFPNPs, specifically MnCO 3 .
  • the composite may be, for example, one that absorbs light of a wavelength of 808 nm to generate heat.
  • the complex includes not only the complex itself comprising the fluorescent nanoparticles and the manganese salt conjugated to the surface of the fluorescent nanoparticles, but also a pharmaceutically acceptable salt thereof within a range that does not impair the purpose of the present invention; It is a concept that includes both solvate and hydrate forms.
  • the complex can be used as an active ingredient in a composition for bioimaging or a composition for diagnosis or treatment of cancer.
  • composition for bioimaging comprising the complex.
  • composition for diagnosis of cancer comprising the complex.
  • the complex contains fluorescent nanoparticles, but exists in a state in which the fluorescence is quenched by the manganese salt conjugated to the surface of the fluorescent nanoparticles. And when the complex is exposed to certain conditions, manganese ions are separated from the fluorescent nanoparticles as the manganese salt is ionized from the complex, and thus the complex recovers fluorescence.
  • the complex has the effect of enabling bioimaging by quenching fluorescence and specific recovery of fluorescence. Furthermore, there is an effect that bioimaging by MRI is possible due to the magnetic properties of the emitted manganese ions.
  • the bioimaging is by PET imaging method, optical imaging method, MRI imaging method, optoacoustic method, PET-MRI fusion imaging method, NIRF-MRI fusion imaging method, NIRF-PET fusion imaging method, NIRF-CT fusion imaging method, etc. and the complex may be used for bioimaging by various methods.
  • the composition for bioimaging may be a composition for multiple PET-MRI imaging.
  • the complex maintains the quenched state of fluorescence in the serum solution through an in vitro experiment, and it was confirmed that bioimaging is possible in vivo using the complex (FIGS. 18a and 18a and 18b).
  • Another aspect of the present invention provides a composition for preventing or treating cancer comprising the complex.
  • the composite may emit thermal energy when light is irradiated. Accordingly, when the complex is used in the photothermal treatment of cancer cells, the light heat by light irradiation, specifically, light of a specific wavelength is further strengthened to inhibit the growth of cancer cells, or further cause the death of cancer cells and / or may exhibit a facilitating effect.
  • the complex may exhibit an effect capable of imparting a synergistic effect to photothermal treatment by emitting thermal energy by irradiated light.
  • the content of the complex in the composition is not limited thereto, but may be, for example, 0.05 mg/mL to 5 mg/mL, specifically 0.1 mg/mL to 1 mg/mL, 0.3 mg/mL to 0.8 mg/mL mL, 0.3 mg/mL to 0.5 mg/mL or 0.5 mg/mL.
  • the content of the complex is within the above range, when light is irradiated to the complex, an effect of remarkably increasing the degree of temperature rise may be exhibited.
  • composition for bioimaging and the composition for diagnosis, prevention or treatment of cancer may further include a pharmaceutically acceptable carrier, if necessary during formulation.
  • composition for bioimaging and the composition for diagnosis, prevention or treatment of cancer may be administered orally or parenterally during clinical administration, and may be used in the form of general pharmaceutical formulations.
  • the composition may further include a pharmaceutically acceptable carrier or additive, and when formulated, commonly used fillers, fillers, extenders, binders, wetting agents, disintegrants, diluents such as surfactants or excipients are used. can be prepared.
  • Another aspect of the present invention provides a method for diagnosing cancer comprising injecting the complex.
  • another aspect of the present invention provides a method for preventing or treating cancer comprising injecting the complex.
  • the method for preventing or treating cancer further includes irradiating light.
  • the cancer to be diagnosed, prevented or treated is not limited thereto, and for example, breast cancer, liver cancer, lung cancer, colorectal cancer, stomach cancer, colon cancer, bone cancer, pancreatic cancer, head or neck cancer, uterine cancer, ovarian cancer, Rectal cancer, esophageal cancer, small intestine cancer, perianal cancer, colon cancer, fallopian tube carcinoma, endometrial carcinoma, cervical carcinoma, vaginal carcinoma, vulvar carcinoma, Hodgkin's disease, prostate cancer, bladder cancer, kidney cancer, ureter cancer, renal cell carcinoma, kidney It may include at least one selected from the group consisting of pelvic carcinoma and central nervous system tumor, but is not limited thereto.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a cancer cell treatment mechanism by bioimaging the complex according to an embodiment of the present invention and photothermal therapy.
  • a composite according to an embodiment of the present invention was prepared as follows.
  • the SFPNPs prepared in Example [1-1] were purified by centrifugation at 10,000 RPM and dialysis for two days. 10 mL of purified SFPNPs at a concentration of 1 mg/mL were reacted with manganese ions (Mn 2+ ) at a concentration of 100 mM for 12 hours and then purified by osmosis to prepare manganese-fluorescent polydopamine nanoparticles (Mn@SFPNPs).
  • Mn 2+ manganese ions
  • Mn@SFPNPs manganese-fluorescent polydopamine nanoparticles
  • Manganese-fluorescent polydopamine nanoparticles prepared in Example [1-2] were reacted with 100 mM disodium carbonate (Na 2 CO 3 ) aqueous solution, followed by osmotic purification and freeze-drying. A composite of manganese carbonate-fluorescent polydopamine nanoparticles (MnCO 3 @SFPNPs) was prepared.
  • Polydopamine (PDA) prepared with 200 mg of dopamine and aqueous ammonia solution, DLS for each of the substances prepared in Examples [1-1], [1-2] and [1-3] above (Dynamic Light Scattering, Beckman Coulter), TEM (Transmission Electron Microscopy, G2 F30X-TWIN, 300 kV), XRD (X-ray diffraction, Rigaku-Ultima IV), FT-IR (Bruker Corp., Billerica, MA, USA) and XPS (X-ray Photoelectron Spectrometer, Thermo Fisher Waltham, Ma, USA) were respectively measured, and the results are shown in FIG. 3 .
  • the interatomic binding energy of each polydopamine (PDA) nanoparticles, SFPNPs, Mn@SFPNPs intermediate complex, and MnCO 3 @SFPNPs complex was measured (a) It was analyzed through survey scan and (b,c) narrow scan, and the results are shown in FIG. 4 .
  • the PDA nanoparticles refer to polydopamine nanoparticles prepared according to a conventional polymerization method.
  • the MnCO 3 @SFPNPs complex according to the present invention includes a structure in which MnCO 3 is formed on SFPNPs.
  • Example [1-3] The complex (MnCO 3 @FPNPs) prepared in Example [1-3] was observed with a transmission scanning microscope (TEM) to analyze its structure. As a result of observing the structures of the SFPNPs, the Mn@SFPNPs intermediate complex, and the MnCO 3 @SFPNPs complex, the complex of Example [1-3] was obtained as the manganese salt of MnCO 3 was conjugated to the surface of the SFPNPs. As a result, the existing FPNPs and Mn A crystalline structure that was not seen in the @SFPNPs intermediate complex was identified.
  • TEM transmission scanning microscope
  • MnCO 3 @SFPNPs complex was mapped to each element constituting the nanoparticles using TEM analysis equipment, and the results are shown in FIG. 6 .
  • manganese ions (Mn, yellow) were detected in MnCO 3 @SFPNPs, and it was confirmed that the manganese ions were present.
  • Example [1-1] The results of measuring the fluorescence spectrum, quantum efficiency, and fluorescence lifetime of Example [1-1] (SFPNPs) using a fluorescence spectrometer (Scinco FluoroMate FS-2, Seoul, South Korea) are shown in FIG. 7 .
  • the results of confirming the wide fluorescence emission wavelength dependent on the excitation wavelength of Example [1-1] and fluorescence stability at pH 2 to pH 10 are shown in FIG. 8 .
  • SFPNPs exhibit fluorescence by excitation at a wavelength of 400 m or more and emitting an excitation wavelength at 560 nm. And it was confirmed that the fluorescence yield and fluorescence lifetime thereof were 12.5% and 2.9 ns, respectively.
  • the SFPNPs absorb and emit light in a wide wavelength band such as blue (380 nm or more), green (420 nm or more), and red (550 nm or more). It was confirmed that the stability was high.
  • SFPNPs are nanoparticles having a catechol functional group on the surface, they can chelate metal ions due to oxidation of the catechol group, and SFPNPs bound to manganese metal ions (Mn-SFPNPs) was confirmed to occur dynamic and static quenching under the influence of metal ions.
  • the degree of quenching depends on the concentration of fluorescent nanoparticles and manganese.
  • concentration of SFPNPs is (a) 0.1mg ⁇ mL -1 , (b) 0.5mg ⁇ mL -1 , (c) 1mg ⁇ mL -1 , respectively, when 200 mM manganese ion is added, the maximum intrinsic fluorescence is 10 It was confirmed that the fluorescence was quenched at ⁇ 25%.
  • Example [1-3] shows the results confirming that the SFPNPs can exhibit a quenching effect by other metal ions (iron (Fe 2+ , Fe 3+ ), mercury Hg 2+ , silver Ag + , etc.) other than manganese ions.
  • iron (Fe 2+ , Fe 3+ ), mercury Hg 2+ , silver Ag + , etc.) other than manganese ions.
  • the complex (MnCO 3 @SFPNPs) of Example [1-3] may exhibit a quenching effect by chelation between SFPNPs and manganese ions in MnCO 3 .
  • ICP-OES Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectrometry
  • MR phantom T 1 images were measured for the MnCO 3 @SFPNPs complex under acidic conditions of pH 5.4 and neutral conditions of pH 7.4, respectively, and the results are shown in FIG. 12 .
  • the MnCO 3 @SFPNPs complex under acidic conditions pH 5.4
  • the concentration of the MnCO 3 @SFPNPs complex from the lower image of FIG. 12 the higher the MR phantom It was confirmed that the T 1 image was observed brightly.
  • the MnCO 3 @SFPNPs complex can recover the fluorescence of the fluorescent nanoparticles by ionization of manganese ions under acidic conditions.
  • Example [1-3] can specifically emit heat upon irradiation with near-infrared rays
  • FIG. 15(b) in particular, 0.5 mg It was confirmed that the heat release effect was the best at the concentration of /mL.
  • FIG. 15( c ) it was confirmed that the composite had excellent thermal stability even when an experiment according to temperature conditions was repeatedly performed.
  • the culture medium (control) using MCF-7 cells the culture medium in which the MnCO 3 @SFPNPs complex solution is diluted at a concentration of 0.5 mg/mL (MnCO 3 @SFPNPs), before irradiation with near-infrared rays of 808 nm wavelength and
  • Fig. 15(d) The results of the live & dead cell staining experiment after that are shown in Fig. 15(d). In this case, normal cells are shown in green, and abnormal cells are shown in red.
  • normal cells were observed in both the culture medium before near-infrared irradiation (control) and the culture medium containing the MnCO 3 @SFPNPs complex, whereas only normal cells were observed in the culture medium (NIR Laser) after irradiation with near-infrared rays, Abnormal cells were observed in the culture medium containing the MnCO 3 @SFPNPs complex, and it was confirmed that the MnCO 3 @SFPNPs complex could induce heat-induced apoptosis of the cells by light of a near-infrared wavelength.
  • the MnCO 3 @SFPNPs complex of Example [1-3] was dissolved in an acidic or neutral solution at a concentration of 0.5 mg/mL for 24 hours.
  • Each solution in which the complex was dissolved in MCF-7 cells cultured for 24 hours in a culture medium (DMEM, FBS 10%, P/S 1%) was treated for 1 hour, DAPI staining was performed, and then washed with PBS, Fluorescence images of cells were observed using a fluorescence microscope (EVOS, Thermo Fisher).
  • EVOS fluorescence microscope
  • SFPNPs in an unquenched state in a neutral solution show green fluorescence in the cytoplasm within 2 hours after treatment in cells, whereas the MnCO 3 @SFPNPs complex is manganese ion ionized. It was confirmed that fluorescence did not appear in the cells as in Mn@SFPNPs because it was conjugated to fluorescent nanoparticles and quenched fluorescence.
  • Each of the complex (MnCO 3 @SFPNPs) and SFPNPs of Example [1-3] was added to MCF-7 cells cultured for 24 hours in a culture medium (DMEM, FBS 10%, P/S 1%) at 0.5 mg/mL. After treatment with the concentration, it was stained with DAPI and washed with PBS, and the change in intracellular fluorescence properties with time was observed through a fluorescence microscope, and the results are shown on the left side of FIG. 17 .
  • each of SFPNPs, Mn@SFPNPs intermediate complex, and MnCO 3 @SFPNPs complex was added to MCF-7 cells cultured for 24 hours in a culture medium (DMEM, FBS 10%, P/S 1%) at a concentration of 0.5 mg/mL.
  • a culture medium DMEM, FBS 10%, P/S 16%
  • cytotoxicity was evaluated by measuring absorbance at 450 nm using a CCK-8 kit. The results of confirming the cytotoxicity are shown on the right side of FIG. 17 .
  • SFPNPs are dopamine-derived eco-friendly materials and exhibit stable cytotoxicity
  • MnCO 3 manganese salt is conjugated
  • this excellent cell bioimaging and that it can provide a useful material for the diagnosis or treatment of cancer cells.
  • the MnCO 3 @SFPNPs complex of Example [1-3] was dissolved in PBS buffer or FBS (Fetal Bovine Serum) solution at a concentration of 0.5 mg/mL for 24 hours. and the fluorescence image of the cells was observed using a fluorescence microscope (EVOS, Thermo Fisher). The same experiment was performed for SFPNPs and the Mn@SFPNPs intermediate complex, and the observation results were shown in FIGS. 18A and 18B , respectively.
  • MCF-7 was xenografted through SC (subcutaneous) injection into 5-week-old balb/c nude rats (19 ⁇ 21g).
  • SC subcutaneous
  • the sterile MnCO 3 @SFPNPs complex was injected iv (intravenous) into the tail of the mouse at a concentration of 0.5 mg/mL into a mouse whose tumor was seeded with a size of 80 mm 3 as described above, and in vivo fluorescence images over time was observed using an In Vivo Imaging System (IVIS) equipment, and the results are shown in FIG. 19 .
  • IVIS In Vivo Imaging System
  • mice injected with the MnCO 3 @SFPNPs complex did not initially observe fluorescence images in normal cells, but in an acidic environment in which cancer cells were present, fluorescence was observed from 2 hours after injection.
  • cancer cells can be specifically detected (diagnosed) through in vivo fluorescence imaging.
  • cancer cells can be specifically detected through MRI analysis.
  • Example [1-3] The complex (MnCO 3 @SFPNPs) of Example [1-3] was injected intratumorally (IT) into 6-week-old balb/c nude mice in which 4T1 cancer cells were grown to a size of 80 mm 3 at a concentration of 0.5 mg/mL. , by irradiating near-infrared rays to confirm changes in body temperature through a thermal imaging camera, and the results are shown in FIG. 21 .
  • the body temperature of the rat is increased by the irradiation of near-infrared rays.
  • the temperature of the mouse irradiated with near-infrared to the complex (MnCO 3 @SFPNPs) of Example [1-3] compared to the rat irradiated with near-infrared to PBS. It was confirmed that the degree of increase was significantly higher.
  • the MnCO 3 @SFPNPs complex of Example [1-3] was injected into 6-week-old balb/c nude mice in which 4T1 cancer cells were grown to a size of 80 mm 3 at a concentration of 0.5 mg/mL (intratumoral), 14 days 22 shows the results of confirming the inhibitory effect of cancer cells by irradiating near-infrared rays during the period.
  • mice irradiated with near-infrared light to the MnCO 3 @SFPNPs complex after photothermal treatment the size of the tumor was significantly smaller compared to mice irradiated with near-infrared rays to MnCO 3 @SFPNPs, PBS and PBS. was confirmed, and the death of cancer cells was confirmed through pathological examination through H&E (Hematoxylin & Eosin) staining.
  • H&E Hematoxylin & Eosin
  • the MnCO 3 @SFPNPs complex of Example [1-3] was injected into 6-week-old balb/c nude mice in which 4T1 cancer cells were grown to a size of 80 mm 3 at a concentration of 0.5 mg/mL (intratumoral), 14 days
  • the results of confirming the inhibitory effect of cancer cells by irradiating near-infrared rays during the period are shown in FIGS. 23 and 24 .
  • the size of the tumor extracted from the mouse irradiated with near-infrared rays after injection of the MnCO 3 @SFPNPs complex of Example [1-3] and MnCO 3 @SFPNPs, PBS and the tumor of the mouse irradiated with near-infrared rays in PBS When the size was compared, it was confirmed that the size of the tumor extracted from the mice irradiated with near-infrared rays after injection of the MnCO 3 @SFPNPs complex was significantly reduced. That is, the above results suggest that the complex of the present invention has the effect of suppressing the growth of cancer cells by generating light heat due to the effect of absorbing light and emitting heat.
  • mice injected with PBS mice irradiated with near-infrared rays after injection of PBS
  • mice injected with MnCO 3 @SFPNPs mice injected with near-infrared rays after injection of MnCO 3 @SFPNPs
  • mice irradiated with near-infrared rays after injection of MnCO 3 @SFPNPs No cytotoxicity was observed, but apoptosis was observed in tumors of mice irradiated with near-infrared rays after injection of MnCO 3 @SFPNPs. That is, the above results suggest that the injection of the MnCO 3 @SFPNPs complex into tumor cells has the effect of selectively inducing the death of cancer cells without toxicity to normal cells by near-infrared irradiation.
  • the MnCO 3 @SFPNPs complex of the present invention is an eco-friendly fluorescent nanoparticle prepared using dopamine, a bio-derived material, with low cellular and biotoxicity, and metal salts such as manganese carbonate by catechol functional groups.
  • This enables high-sensitivity diagnosis through multiple imaging of MRI and fluorescence in a specific acidic and hypoxic environment of cancer cells, and at the same time inhibits the growth of cancer cells due to its ability to absorb high near-infrared wavelengths and release thermal energy. It was confirmed that it is a material capable of selective photothermal treatment according to apoptosis induction.

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)

Abstract

본 발명은 암 세포에 대한 바이오이미징, 진단 및 치료용 복합체에 관한 것이다. 본 발명의 복합체는 형광 나노입자 및 상기 형광 나노입자의 표면에 접합된 망간염을 포함하며, 상기 복합체는 상기 망간염의 접합으로 인해 형광 나노입자의 형광이 소광된 상태인 것이다.

Description

바이오이미징용, 및 암의 진단 또는 치료용 복합체
본 발명은 바이오이미징이나 암의 진단 또는 치료용 복합체에 관한 것이다.
"테라그노시스(Theragnosis)" 기술은 암을 포함해 난치성 질환을 조기에 진단하고 효과적인 치료를 동시에 수행함으로써 환자 맞춤 치료를 구현할 수 있는 미래지향적 진단·치료 기술이다. 특히 의공학 및 의약학 분야의 다학제간 융복합 연구가 필수적인 분야이다.
최근 '분자영상(Molecular imaging)' 및 '나노의학(Nanomedicine)'기술의 융·복합 기술 개발에 필요한 바이오·나노 원천소재를 발굴하고 혁신적인 진단·치료 테라그노시스 기술을 개발함으로써 글로벌 경쟁력 확보가 가능한 미래 의학 원천기술을 확보하고자 하는 국내 연구가 활발히 진행되고 있는 실정이다.
이러한 노력의 일환으로, 최근 바이오이미징(bioimaging), 암 세포의 탐지와 광열 효과의 시너지(synergy) 효과의 발휘가 동시에 가능한 다기능의 나노물질을 개발하는 연구들이 수행되고 있다. 다양한 나노 입자는 금 나노 입자, 산화 철 나노 입자, 반도체 퀀텀 닷, 고분자 나노 입자, 탄소 나노 입자, 그래핀 등에 대한 연구가 계속되고 있으며, 이들은 다양한 기능을 통합하여 발휘할 수 있는 후보 물질들로 분류되고 있다.
특히, 탄소 형광 나노 입자는 10 nm 수준의 작은 크기를 구현할 수 있으며, 우수한 생체 호환성, 세포 독성이 낮거나 거의 없는 특성, 높은 수율, 낮은 비용 및 논-블링킹(non-blinking) 특성을 나타내어, 나노 약물 분야에서 주목 받고 있는 소재이다. 그러나, 방출 조절성의 관점에서 탄소 형광 나노 입자는 아직 연구가 더 진행되어야 할 필요가 있는 것으로 보고 되고 있다.
또한 이러한 실정은 최근 암 치료 분야에서 암의 진단과 함께 암을 치료할 수 있는 광열 치료법에 관한 연구가 활발히 진행되고 있는 것을 통해서도 확인된다. 광열 치료법(Photothermal therapy)이란 암 세포 진단을 위한 조영제에 빛을 조사하여 암 세포가 존재하는 국부 위치에서의 열을 유도하여 고형암을 태워 제거하는 진단 및 치료법이다.
현재까지 암의 진단과 치료를 동시에 치료한 방법에 대한 연구가 꾸준히 계속되고 있으나, 아직 그 효율이 미흡하거나, 체내 안정성이 검증되지 않아 널리 사용되고 있지는 못하다.
따라서, 암의 진단과 치료를 동시에 가능하게 하며, 진단 및 치료 효율이 우수하고, 체내 안정성이 확보된 조영제의 개발을 위한 노력이 계속되고 있다.
본 발명은 조영제로서 이용이 가능한 복합체 및 이의 제조방법을 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 상기 복합체를 포함하는 바이오이미징용 조성물을 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 암 세포를 표적으로 하여 진단이나 치료가 가능한 복합체 및 이의 제조방법을 제공하고자 한다.
위와 같은 목적을 달성하기 위하여,
본 발명의 일 측면에서, 형광 나노입자 및 상기 형광 나노입자의 표면에 접합된 망간염을 포함하고, 상기 망간염의 접합으로 인해 상기 형광 나노입자의 형광이 소광된 상태인 복합체를 제공한다.
본 발명의 다른 측면에서, 본 발명에 따른 복합체를 포함하는 바이오이미징용 조성물을 제공한다.
본 발명의 또다른 측면에서, 본 발명에 따른 복합체를 포함하는 암의 진단용 조성물을 제공한다.
본 발명의 또다른 측면에서, 본 발명에 따른 복합체를 포함하는 암의 치료용 조성물을 제공한다.
본 발명의 복합체를 이용하면, 암의 영상 진단이 가능한 효과가 있다. 또한, 본 발명의 복합체는 암의 영상 진단과 동시에 암 세포에 대한 광열 치료의 효율성을 개선하는 효과가 있다.
구체적으로, 본 발명의 복합체는 형광 나노입자가 망간염의 접합으로 인해 소광(quenching)되어 있다가, 암 세포가 존재하는 환경에서 특이적으로 망간염이 이온화 (ionization)되면서 상기 형광 나노입자의 형광이 회복(recovery)되므로, 암 세포를 표적으로 하여 형광 이미징 및 MRI를 통한 암 세포의 다중 바이오이미징이 가능한 효과가 있다.
나아가, 본 발명의 복합체는 빛을 흡수하여 열을 방출하는 효과가 있으므로 본 발명의 복합체가 암 세포에 전달된 후 암 병변에 빛을 조사함으로써 광열을 발생시켜 암 세포의 성장을 억제하거나, 나아가 암 세포를 사멸시키는 효과가 있다.
뿐만 아니라, 본 발명의 복합체는 열 안정성이 우수하여 열에 노출되는 환경에서도 안정적으로 광열 치료를 가능하게 하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 복합체를 바이오이미징 및 광열 치료법에 의한 암 세포 치료 기전의 모식도이다.
도 2는 본 발명의 일 구현예에 따른 복합체의 제조 방법의 모식도이다.
도 3은 본 발명의 일 구현예에 따른 복합체(MnCO3@SFPNPs)를 다양한 분석법을 통한 구조 분석 결과이다. (a) DLS 분석, (b) TEM 이미지, (c) 고배율 TEM 이미지 (d) XRD 스펙트럼, (e) FT-IR 스펙트럼, (f) XPS survey 스펙트럼
도 4는 본 발명의 일 구현예에 따른 복합체(MnCO3@SFPNPs)의 XPS(X-ray photoelectron spectroscopy) 분석 결과이다. 합성의 전구체 및 전구체로서 폴리도파민(PDA), 형광 폴리도파민 나노입자(SFPNPs) 및 망간-형광 폴리도파민 나노입자 중간체(Mn@SFPNPs)의 결과가 함께 도시되어 있다.
도 5는 본 발명의 일 구현예에 따른 복합체(MnCO3@SFPNPs)의 TEM 이미지이다. 형광 폴리도파민 나노입자(SFPNPs) 및 망간-형광 폴리도파민 나노입자 중간체(Mn@SFPNPs)의 결과가 함께 도시되어 있다.
도 6은 본 발명의 일 구현예에 따른 복합체(MnCO3@SFPNPs)의 TEM 분석을 이용한 매핑(mapping) 분석 결과이다.
도 7은 형광 폴리도파민 나노입자(SFPNPs)의 여기(excitation)-발광(emission) 형광 스펙트럼(좌), 양자 효율(중) 및 형광수명(lifetime)(우)의 측정 결과 그래프이다.
도 8은 형광 폴리도파민 나노입자(SFPNPs)의 형광 파장 및 pH 안정성 측정 결과 그래프이다.
도 9는 형광 폴리도파민 나노입자(SFPNPs)의 망간 금속 이온의 농도에 따른 형광 소광(quenching) 효과를 확인한 결과 그래프이다.
도 10은 형광 폴리도파민 나노입자(SFPNPs)의 중금속에 대한 형광 소광 반응성을 확인한 결과 그래프이다.
도 11은 본 발명의 일 구현예에 따른 복합체의 pH에 따른 망간 이온 방출 능력 및 망간 이온 방출에 따른 자기적 성질의 변화를 측정한 결과 그래프이다.
도 12는 본 발명의 일 구현예에 따른 복합체의 시간 및 pH에 따른 팬텀(phantom) 이미지이다.
도 13은 산성 조건에서 본 발명의 일 구현예에 따른 복합체의 pH에 따른 형광 회복 특성을 확인한 결과 그래프(좌) 및 이미지(우)이다.
도 14a는 본 발명의 일 구현예에 따른 열 방출 실험을 위한 실험 조건 및 도 14b는 열화상 카메라를 통한 온도 확인 결과이다.
도 15는 본 발명의 일 구현예에 따른 복합체의 근적외선 흡광에 따른 열 방출 및 세포 live&dead 염색 실험 결과 사진이다.
도 16a는 본 발명의 일 구현예에 따른 복합체의 pH 7.4에서의 세포 내 형광 분석 결과 그래프이며, 도 16b는 pH 5.4에서의 세포 내 형광 분석 결과 그래프이다.
도 17은 본 발명의 일 구현예에 따른 복합체의 시간에 따른 세포 내 형광 분석(좌) 및 형광 세기 그래프(우)이다.
도 18의 (a)는 본 발명의 일 구현예에 따른 복합체의 혈청 용액 내에서의 시간에 따른 세포 내 형광 분석 그래프이고, 도 18의 (b)는 본 발명의 일 구현예에 따른 복합체의 혈청 용액 내에서의 형광 이미지이다.
도 19는 본 발명의 일 구현예에 따른 복합체가 주입된 쥐의 시간에 따른 생체 내 형광 영상을 분석한 결과 사진(좌) 및 형광세기 그래프(우)이다
도 20은 본 발명의 일 구현예에 따른 복합체의 생체 MR T1 이미징 분석 사진이다(a). 비교를 위하여 생리식염수(PBS)(b) 및 형광 폴리도파민 나노입자(SFPNPs)(c)의 결과가 함께 도시되어 있다.
도 21은 본 발명의 일 구현예에 따른 복합체가 주입된 쥐 체내에서의 근적외선 조사에 의한 온도 변화를 열화상 카메라를 통해 확인한 결과 사진 및 그래프이다.
도 22는 본 발명의 일 구현예에 따른 복합체가 주입된 쥐의 광열효과(a), 몸무게 변화(b), 종양크기 변화(c), 광열 치료 후 모습(d) 및 광열 치료 후 종양의 H&E (Hematoxylin & Eosin) 염색을 확인한 결과이다.
도 23은 본 발명의 일 구현예에 따른 복합체 및 PBS가 주입된 쥐의 광열 치료 후 종양의 모습을 확인한 결과이다.
도 24는 본 발명의 일 구현예에 따른 복합체 및 PBS가 주입된 쥐의 광열 치료 후 종양의 모습을 H&E 염색을 통해 확인한 결과이다.
이하에서, 도면 등을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명의 일 측면은 형광 나노입자와 망간염을 포함하는 복합체를 제공한다.
상기 형광 나노입자는 무기물 기반의 형광 나노입자, 유기물 기반의 형광 나노입자, 유·무기 복합형 형광 나노입자 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 상기 무기물 기반의 형광 나노입자는 반도체 나노입자(무기 양자점(inorganic quantum dot)이라고도 함), 나노 형광체(nanophosphor), 금, 은, 팔라듐 등의 금속 나노입자 등을 예로 들 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 유기물 기반의 형광 나노입자는 유기 형광 염료, 수지 매트릭스에 분산된 유기 형광체, 유기 단분자 형광체 등을 예로 들 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 유·무기 복합형 형광 나노입자는 유기 형광 나노입자가 봉입된 무기 나노입자 등을 예로 들 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.
일 구체예에서, 상기 형광 나노입자는 친환경 소재인 도파민(dopamine)을 전구 물질로 하여 형성된 형광 폴리도파민 나노입자(이하 'SFPNPs(spherical fluoresenct polydopomine nanoparticles)'라고도 함)를 포함하는 것일 수 있다. 이로써, 상기 복합체는 친환경적이면서 생체에 안정한 조영제, 암 진단제 및 암 치료제로 사용될 수 있는 효과를 나타내는 것일 수 있다.
일 구체예에서, 상기 형광 나노입자는 표면에 카테콜(catechol) 유래의 관능기를 포함하는 유기 형광 나노입자 또는 유·무기 복합형 형광 나노입자일 수 있다.
상기 형광 나노입자의 크기는 이에 제한되는 것은 아니나, 직경(D50)이 10 내지 300 nm 일 수 있다. 상기 형광 나노입자의 크기는 예를 들어 10 내지 300 nm, 50 내지 250 nm 또는 100 내지 200 nm일 수 있으며, 상기 형광 나노입자의 크기가 상기한 범위인 경우 종양 세포에 약물을 전달함에 있어서 EPR 효과에 의해 암세포에의 약물 전달 및 치료에 유리한 효과가 있을 수 있다.
상기 망간염은 망간(Mn) 원소를 함유하는 것으로서, 후술하는 바와 같이 상기 형광 나노입자의 표면에 접합되어 형광 나노입자의 형광을 소광할 수 있는 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니다.
상기 망간염은 이에 제한되는 것은 아니나, 예를 들어 탄산망간(MnCO3), 일산화망간(MnO), 황산망간염(MnSO4), 염화망간(MnCl2), 질산망간(Mn(NO3)2, 초산망간((CH3COO))2Mn) 또는 이들의 혼합물을 포함하는 것일 수 있다.
일 구체예에서, 상기 망간염은 탄산망간(MnCO3)을 포함하는 것일 수 있다.
일 구체예에서, 상기 망간염은 결정 형태를 포함하는 것일 수 있다.
상기 망간염은 상기 형광 나노입자의 표면에 접합되는 것일 수 있다.
상기 '접합'은 공유 결합, 이온 결합, 친수성-친수성 상호작용, 소수성-소수성 상호작용 및 착화합물 결합 등과 같은 물리적 상호작용 및 화학적 상호작용에 의한 것을 모두 포함하는 개념으로 사용된 용어이다. 따라서, 상기 망간염과 형광 나노입자 표면의 '접합'은 상기 망간염과 상기 형광 나노입자 표면의 공유 결합, 이온 결합, 친수성-친수성 상호작용, 소수성-소수성 상호작용 및 착화합물 결합 등과 같은 물리적 상호작용 및 화학적 상호작용에 의한 것을 포함할 수 있다.
상기 형광 나노입자의 표면에 상기 망간염의 접합으로 인해, 상기 형광 나노입자는 형광이 소광(quenching)된 상태일 수 있다. 상기 복합체에 있어서, 상기 접합에 의해 형광 나노입자의 형광을 소광할 수 있는 것이라면 그 접합의 구체적인 형태에 본 발명이 제한되는 것은 아니다.
일 구체예에서, 상기 접합은 상기 형광 나노입자의 표면 작용기와 상기 망간염, 구체적으로는 망간 이온의 킬레이트 결합을 포함하는 것일 수 있다.
일 구체예에서, 상기 형광 나노입자의 표면에는 카테콜 유래의 관능기가 포함될 수 있으며, 상기 복합체는 상기 망간염 내 망간 이온이 상기 카테콜 유래 관능기에 의해 킬레이트되는 것을 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 접합은 형광 나노입자 표면에 존재하는 카테콜의 1, 2- 위치의 알코올기(-OH)의 산소 원자에 의한 망간 이온의 킬레이트 결합을 포함하는 것일 수 있다.
일 구체예에서, 상기 복합체는 예를 들어 평균 입경(D50)이 300 nm 미만일 수 있으며, 상기 복합체의 평균 입경이 300 nm 이상일 경우 EPF 효과에 의한 효율적인 약물 전달 및 치료 효과가 저하되는 문제가 있을 수 있으나, 본 발명의 효과가 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 구체적인 실시예에서, 형광 탄소나노입자의 형광이 망간 이온(Mn2+)과의 접합에 의해 소광되는 것을 확인하였다.
상기 복합체에 있어서, 상기 형광 나노입자 및 상기 망간염의 함량비는, 수용액 상태의 상기 형광 나노입자 1 mg/mL을 기준으로 망간 이온(Mn2+)이 1 mM 내지 300mM 로 포함되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 형광 나노입자 및 상기 망간염의 함량비가 상기한 범위인 경우, 상기 형광 나노입자의 최대 형광 강도를 기준으로 소광 정도를 높임으로써 복합체에 의한 바이오이미징의 정확도를 우수하게 향상시키는 효과를 나타낼 수 있다.
일 구체예에서, 상기 복합체 내 형광 나노입자 1 mg/mL을 기준으로 망간 이온(Mn2+)이 300 mM 이상의 농도이더라도 형광 소광율의 차이가 없을 수 있으며, 상기 복합체의 효율 측면에서 상한을 제한한 것일 수 있다.
상기 복합체는 일정 조건에서 상기 망간염이 이온화되고, 이로 인해 상기 형광 나노입자에 의한 형광이 회복될 수 있다.
상기 복합체는 형광 특성을 나타내는 형광 나노입자를 포함하고 있으나, 형광 나노입자의 표면에 망간염이 접합됨으로써 형광이 소광된 상태이며, 일정 조건에서 망간염의 이온화(ionization)에 의해 형광 나노입자가 형광을 회복(recovery)함으로써 검출 대상을 표적한 바이오이미징 결과를 제공할 수 있는 효과가 있다.
도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 상기 복합체는 암 세포에 의한 거대 분자의 투과 상승 저류 효과(EPR effect; Enhanced Permeability and Retention effect)에 의해 암 세포를 표적으로 하는 형광 이미징 및 MRI 이미징과 같은 다중 바이오이미징에 의해 암 세포의 고감도 진단이 가능한 효과가 있다. 동시에, 근적외선 파장(약 808 nm)의 빛을 흡수하여 열에너지로 방출하는 특징에 의해 국부적인 광열 효과에 의한 암 세포의 치료가 가능한 테라그노시스의 다기능성 소재로 활용될 수 있는 효과가 있다.
예컨대, 상기 복합체는 상기 망간염이 이온화되어 복합체로부터 망간 이온을 방출시키는 조건에서 형광을 회복할 수 있다.
일 구체예에서, 상기 망간염의 이온화 조건은 산성 조건일 수 있다. 상기 산성 조건은 pH 7 미만의 임의의 조건을 나타내는 것일 수 있으며, 구체적으로 진단하고자 하는 암 세포가 존재하는 조건, 예컨대 pH 6.5 이하의 범위, 구체적으로 pH 6.37 이하의 범위, pH 4 내지 pH 6의 범위, pH 5 내지 pH 6의 범위, pH 5 내지 pH 5.5의 범위 또는 pH 5.4의 조건을 나타내는 것일 수 있다. 이를 통해, 상기 복합체는 암 세포가 존재하는 환경에서 망간염의 이온화로 인해 형광을 회복하고, 이로써 암 세포를 표적으로 하는 바이오이미징을 가능하게 할 수 있으나, 본 발명의 기전이 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 구체적인 실시예에서, 상기 복합체가 산성 조건에서 망간 이온을 방출하고, 이로써 복합체의 자기적 성질이 변화되며, 형광을 다시 회복하는 것을 확인하였다(도 11 내지 도 13).
또한, 상기 복합체는 빛이 조사되는 경우에 열에너지를 방출하는 것일 수 있다. 구체적으로, 상기 복합체는 일정 조건에서 망간염이 이온화되기 전, 후, 동시에 빛이 조사되는 경우에 열에너지를 방출하는 것일 수 있다.
상기 복합체에 빛이 조사되면 상기 복합체 내 망간염의 자유전자가 공명함으로써 열을 발생하는 것일 수 있다. 구체적으로, 상기 복합체가 일정 조건에서 망간염이 이온화되어 망간 이온을 방출한 후, 이때 빛을 조사하면 방출된 망간 이온의 자유전자가 공명하여 주변으로 열을 방출하는 것일 수 있으나, 본 발명의 기전이 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 빛은 상기 형광 나노입자 및 망간염의 구체적인 종류에 따라 통상의 기술자가 적절히 선택할 수 있는 것이며, 예를 들어 근적외선 파장의 빛일 수 있다.
일 구체예에서, 상기 복합체는 780 내지 850 nm 파장의 근적외선의 빛을 흡수하여, 망간염 내 자유전자의 공명에 의해 발열하는 것일 수 있다.
일 구체예에서, 상기 복합체는 SFPNPs에 접합된 망간염, 구체적으로 MnCO3를 포함하는 것일 수 있다. 이때, 상기 복합체는 예컨대 808 nm 파장의 빛을 흡수하여 발열하는 것일 수 있다.
본 발명의 구체적인 실시예에서, 상기 복합체를 포함하는 용액에 근적외선 파장의 빛을 조사하는 경우 시간이 경과함에 따라 용액의 온도가 높아지는 것을 확인하였다(도 14b).
본 발명에 있어서, 상기 복합체는 형광 나노입자, 및 상기 형광 나노입자의 표면에 접합된 망간염을 포함하는 복합체 자체뿐만 아니라 본 발명의 목적을 저해하지 않는 범위 내에서 이의 약학적으로 허용 가능한 염, 용매화물, 및 수화물 형태를 모두 포함하는 개념이다.
상기와 같은 특성으로 인해, 상기 복합체는 바이오이미징용 조성물이나 암의 진단 또는 치료용 조성물의 유효성분으로 이용될 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 다른 측면은 상기 복합체를 포함하는 바이오이미징용 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명의 또 다른 측면은 상기 복합체를 포함하는 암의 진단용 조성물을 제공한다.
상술한 바와 같이, 상기 복합체는 형광 나노입자를 포함하고 있으나, 형광 나노입자의 표면에 접합된 망간염에 의해 그 형광이 소광된 상태로 존재한다. 그리고 상기 복합체가 일정한 조건에 노출되는 경우 상기 복합체로부터 망간염이 이온화되면서 망간 이온이 상기 형광 나노입자와 분리되고, 이에 따라 상기 복합체는 형광을 회복하게 된다. 상기 복합체는 형광의 소광 및 형광의 특이적 회복에 의해 바이오이미징이 가능한 효과가 있다. 나아가, 상기 방출되는 망간 이온의 자기적 성질에 의해 MRI에 의한 바이오이미징이 가능한 효과가 있다.
이때, 상기 망간염이 암이 존재하는 조건에서 이온화되는 경우 상기 복합체를 이용하여 바이오이미징에 의해 암을 진단할 수 있는 효과가 있다.
상기 바이오이미징은 PET 영상화 방법, 광학 영상화 방법, MRI 영상화 방법, 광음향 방법, PET-MRI 융합 영상화 방법, NIRF-MRI 융합 영상화 방법, NIRF-PET 융합 영상화 방법, NIRF-CT 융합 영상화 방법 등에 의한 것일 수 있으며, 상기 복합체는 다양한 방법에 의한 바이오이미징에 사용될 수 있다.
일 구체예에서, 상기 바이오이미징용 조성물은 PET-MRI 다중 이미징용 조성물일 수 있다.
본 발명의 구체적인 실시예에서, in vitro 실험을 통해 상기 복합체가 처리된 세포는 중성 조건에서 형광의 소광 상태를 유지하는 반면, 산성 조건에서 소광된 형광이 회복되는 것을 확인하여, 상기 복합체를 이용하여 바이오이미징이 가능한 것을 확인하였다(도 16 및 도 17).
본 발명의 구체적인 실시예에서, in vitro 실험을 통해 상기 복합체는 혈청 용액 내에서 형광의 소광 상태를 유지하는 것을 확인하여, 상기 복합체를 이용하여 생체 내에서 바이오이미징이 가능한 것을 확인하였다(도 18a 및 도 18b).
본 발명의 다른 구체적인 실시예에서, in vivo 실험을 통해 상기 복합체가 주입된 쥐의 일정 부위에서 특이적으로 형광이 회복되는 것을 확인하였다(도 19 및 도 20).
본 발명의 또 다른 측면은 상기 복합체를 포함하는 암의 예방 또는 치료용 조성물을 제공한다.
상술한 바와 같이, 상기 복합체는 빛이 조사되는 경우에 열에너지를 방출하는 것일 수 있다. 이에 따라, 암 세포의 광열 치료에 있어서 상기 복합체를 이용하면 빛의 조사, 구체적으로 특정 파장의 빛의 조사에 의한 광열을 더욱 강화시켜 암 세포의 성장을 억제하거나, 나아가 암 세포의 사멸을 야기 및/또는 촉진하는 효과를 나타낼 수 있다. 상기 복합체는 조사되는 빛에 의해 열에너지를 방출함으로써 광열 치료에 시너지 효과를 부여할 수 있는 효과를 나타낼 수 있다.
본 발명의 구체적인 실시예에서, 상기 복합체를 쥐에 투여한 후 근적외선을 조사하였을 때 위치 특이적으로 온도 상승 정도가 현저히 증가하는 것을 확인하였다(도 21). 나아가, 상기 복합체 투여 후 근적외선이 조사된 쥐의 암 세포의 크기가 현저히 감소한 것을 확인하였다(도 22).
상기 조성물 내 상기 복합체의 함량은 이에 제한되는 것은 아니나, 예를 들어 0.05 mg/mL 내지 5 mg/mL일 수 있으며, 구체적으로 0.1 mg/mL 내지 1 mg/mL, 0.3 mg/mL 내지 0.8 mg/mL, 0.3 mg/mL 내지 0.5 mg/mL 또는 0.5 mg/mL일 수 있다. 상기 복합체의 함량이 상기 범위인 경우 상기 복합체에 빛을 조사하는 경우 온도 상승 정도를 현저히 증가시키는 효과를 나타낼 수 있다.
상기 바이오이미징용 조성물 및 암의 진단, 예방 또는 치료용 조성물은 제제화 시 필요에 따라 약학적으로 허용 가능한 담체를 더 포함할 수 있다.
상기 바이오이미징용 조성물 및 암의 진단, 예방 또는 치료용 조성물은 임상 투여 시에 경구 또는 비경구로 투여가 가능하며 일반적인 의약품 제제의 형태로 사용될 수 있다. 상기 조성물은 약학적으로 허용되는 담체 또는 첨가제를 추가로 포함할 수 있으며, 제제화할 경우, 일반적으로 사용하는 충진제, 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제 등을 사용하여 조제될 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면은 상기 복합체를 주입하는 단계를 포함하는 암의 진단 방법을 제공한다.
또한, 본 발명의 또 다른 측면은 상기 복합체를 주입하는 단계를 포함하는 암의 예방 또는 치료방법을 제공한다.
상기 암의 예방 또는 치료방법은 빛을 조사하는 단계를 추가적으로 포함한다.
본 발명에 있어서, 상기 진단, 예방 또는 치료 대상의 암은 이에 제한되는 것은 아니며, 예를 들어 유방암, 간암, 폐암, 대장암, 위암, 결장암, 골암, 췌장암, 두부 또는 경부암, 자궁암, 난소암, 직장암, 식도암, 소장암, 항문부근암, 결장암, 나팔관암종, 자궁내막암종, 자궁경부암종, 질암종, 음문암종, 호지킨병, 전립선암, 방광암, 신장암, 수뇨관암, 신장세포암종, 신장골반암종 및 중추신경계 종양으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나를 포함하는 것일 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.
이하, 본 발명을 도면 및 실시예를 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
도 1에는 본 발명의 일 실시예에 따른 복합체를 바이오이미징 및 광열 치료법에 의한 암 세포 치료 기전의 모식도가 기재되어 있다.
본 발명의 복합체를 이용하여 암의 진단이 가능한 효과와 광열 치료법에 의한 암 세포 치료 효과가 있음을 이하의 실시예들과 같이 확인하였다.
[실시예 1] 형광 나노입자-금속 망간염 복합체의 제조
도 2에 개략도에 따라, 하기와 같이 본 발명의 일 구현예에 따른 복합체를 제조하였다.
[1-1] 도파민 유래의 형광 나노 입자(SFPNPs)의 합성
도파민(dopamine) 200mg과 1 mL의 에틸렌디아민(ethylenediamine, 순도 99.5% 이상 (GC))을 28 % 암모니아수 5mL, 98% 에탄올 80mL 및 180mL 증류수로 배합된 60mL의 암모니아수 용액에 넣어준 후 상온에서 300 RPM의 속도로 교반하면서 12시간 반응시켜 형광을 나타내는 구형의 폴리도파민 나노입자(Spherical Fluorescent Polydopamine Nanoparticles, SFPNPs)를 제조하였다.
[1-2] Mn@SFPNPs 중간 복합체의 형성
상기 실시예 [1-1]에서 제조한 SFPNPs를 10,000 RPM으로 원심분리(centrifugation) 및 이틀 동안 삼투(dialysis) 과정을 거쳐 정제하였다. 정제된 1 mg/mL의 농도의 SFPNPs 10mL를 100 mM 농도의 망간 이온(Mn2+)과 12시간 반응 후 삼투 과정으로 정제하여 망간-형광 폴리도파민 나노입자(Mn@SFPNPs)를 제조하였다.
[1-3] MnCO3@FPNPs 복합체의 형성
상기 실시예 [1-2]에서 제조한 망간-형광 폴리도파민 나노입자(Mn-SFPNPs)를 100 mM의 디소듐 카보네이트(disodium carbonate, Na2CO3) 수용액과 반응시킨 후 삼투 정제 및 동결 건조하여 망간 카보네이트-형광 폴리도파민 나노입자의 복합체(MnCO3@SFPNPs)를 제조하였다.
[실시예 2] 형광 나노입자-금속 망간염 복합체의 구조 분석
[2-1] 복합체의 구조 분석 1
200 mg의 도파민과 암모니아 수용액으로 제조된 폴리도파민(PDA), 상기에서 실시예 [1-1], 실시예 [1-2] 및 실시예 [1-3]에서 제조한 각각의 물질에 대하여 DLS(Dynamic Light Scattering, Beckman Coulter), TEM(Transmission Electron Microscopy, G2 F30X-TWIN, 300kV), XRD(X-ray diffraction, Rigaku-Ultima IV), FT-IR(Bruker Corp., Billerica, MA, USA) 및 XPS(X-ray Photoelectron Spectrometer, Thermo Fisher Waltham, Ma, USA)를 각각 측정하여 그 결과를 도 3에 도시하였다.
(a) DLS 분석 결과, 실시예 [1-3]의 복합체(MnCO3@SFPNPs)는 형광 나노 입자(SFPNPs)는 EDA에 의하여 PDA와 비교하여 구조적으로 감소(degradation)되어 있음을 확인하였다. (b) TEM의 결과 도파민으로부터 제조된 MnCO3@SFPNPs 복합체는 그 모양이 구형을 띄고 있으며 (c) 고배율 TEM 결과를 이용하여 SFPNPs 표면에 망가니즈 카보네이트가 고정화되어 있음을 결정구조를 통해 확인하였다. 추가적인 결정 구조분석으로, (d) XRD 분석 결과 상기 복합체(MnCO3@SFPNPs)는 망가니즈 카보네이트와 동일한 결정구조가 있음을 확인하였으며, (e) FT-IR의 결과 MnCO3@SFPNPs 복합체에서 도파민으로부터 제조된 형광 나노입자(SFPNPs) 자체에서는 보이지 않는 이산화탄소의 굽힘 진동(bending) 피크가 생성된 것을 확인함으로써 상기 형광 나노입자 표면에 MnCO3가 결합되었음을 확인하였다. 또한 (f) XPS survey 분석을 통하여 상기 복합체(MnCO3@SFPNPs)의 망가니즈 이온의 유무를 확인하였다.
[2-2] 복합체의 구조 분석 2
XPS(X-ray Photoelectron Spectroscopy, Thermo Fisher Waltham, MA, USA)를 이용하여 폴리도파민(PDA) 나노입자, SFPNPs, Mn@SFPNPs 중간 복합체 및 MnCO3@SFPNPs 복합체 각각의 원자 간 결합에너지를 (a) survey scan 및 (b,c) narrow scan을 통하여 분석하여 그 결과를 도 4에 도시하였다. 여기서, PDA 나노입자는 종래 중합 방법에 따라 제조된 폴리도파민 나노입자를 의미한다.
도 4의 결과를 분석하면, (a) survey scan의 Mn@SFPNPs 중간 복합체와 MnCO3@SFPNPs 복합체에서 폴리도파민(PDA) 나노입자와 도파민 유래의 형광 나노입자인 SFPNPs에서는 관찰되지 않았던 망간 원소와의 결합에너지가 확인되었다. 또한, (c) narrow scan의 MnCO3@SFPNPs 복합체에서 289 eV 영역에서의 탄산(CO3 2-)과의 결합에너지가 확인되었다.
상기한 결과로부터, 본 발명에 따른 MnCO3@SFPNPs 복합체는 SFPNPs 상에 MnCO3가 형성된 구조를 포함하는 것임을 확인하였다.
[2-3] 복합체의 구조 분석 3
상기 실시예 [1-3]에서 제조된 복합체(MnCO3@FPNPs)를 투과주사현미경(TEM)으로 관찰하여 그 구조를 분석하였다. 상기 SFPNPs, Mn@SFPNPs 중간 복합체 및 MnCO3@SFPNPs 복합체 각각의 구조를 관찰한 결과, 상기 실시예 [1-3]의 복합체는 MnCO3의 망간염이 SFPNPs의 표면에 접합됨에 따라 기존 FPNPs와 Mn@SFPNPs 중간 복합체에서 볼 수 없었던 결정형 구조가 확인되었다.
[2-4] 복합체의 구조 분석 4
MnCO3@SFPNPs 복합체를 TEM 분석 장비를 이용하여 나노입자를 구성하고 있는 각각의 원소에 대한 mapping을 실시하여 그 결과를 도 6에 도시하였다.
도 6에 따르면, MnCO3@SFPNPs에서 망간 이온(Mn, 노란색)이 검출되었으며, 망간 이온이 존재하는 것을 확인하였다.
[실시예 3] 형광 나노입자-금속 망간염 복합체의 특성 분석 - 인 비트로
[3-1] 복합체의 광학적 특성 분석 1
상기 실시예 [1-1](SFPNPs)의 형광 스펙트럼, 양자효율 및 형광 수명을 형광 분광기(Scinco FluoroMate FS-2, Seoul, South Kore)를 통해 측정한 결과를 도 7에 도시하였다. 또한, 실시예 [1-1]의 여기 파장에 의존적인 넓은 형광 방출 파장과 pH 2부터 pH 10에서의 형광 안정성을 확인한 결과를 도 8에 도시하였다.
구체적으로, 도 7에 따르면, SFPNPs는 400 m 이상의 파장에서 들뜨며(excitation) 560 nm에서 여기 파장을 방출(emission)함으로써 형광을 나타내는 것으로 확인되었다. 그리고 이의 형광 수율 및 형광 수명은 각각 12.5%, 2.9 ns을 나타내는 것을 확인하였다.
또한, 도 8에 따르면 상기 SFPNPs는 파랑(380 nm 이상), 녹색(420 nm 이상), 빨강(550 nm 이상) 등 넓은 파장대의 빛을 흡광 및 방출하는 특성을 띄며, 모든 pH 조건에서 빛에 대한 안정성이 높은 것으로 확인되었다.
따라서 상기 실시예 [1-1]의 형광 나노입자를 이용하면 암 세포의 산성 및 저산소 환경에서 형광 파장의 변화 없이 이미징이 가능할 수 있음을 확인하였다.
[3-2] 복합체의 광학적 특성 분석 2 - 소광 효과의 확인
상기 실시예 [1-1]의 SFPNPs의 농도가 각각 (a) 0.1mg·mL-1, (b) 0.5mg·mL-1, (c) 1mg·mL-1인 SFPNPs 수용액을 제조하고, 여기에 망간 이온(Mn2+)을 각각 0mM, 1 mM, 5 mM, 10 mM, 25 mM, 50 mM, 100 mM 또는 200 mM을 첨가하여 상기 SFPNPs의 망간 이온에 의한 형광의 소광 정도(quenching yield, %)를 형광 분광기를 통한 형광 방출 정도를 측정하여 그 결과를 도 9에 도시하였다.
도 9를 참조하면, 위 SFPNPs는 표면에 카테콜(catechol) 작용기를 갖는 나노입자이기 때문에, 카테콜 그룹의 산화로 인하여 금속 이온을 킬레이트화(chelation) 할 수 있으며, 망간 금속 이온과 결합된 SFPNPs(Mn-SFPNPs)는 금속 이온의 영향에 의하여 동적(dynamic) 및 정적(static) 소광이 일어나는 것으로 확인되었다.
한편, 소광 정도는 형광 나노입자 및 망간의 농도에 따라 달라지는 것임을 확인하였다. 특히, SFPNPs의 농도가 각각 (a) 0.1mg·mL-1, (b) 0.5mg·mL-1, (c) 1mg·mL-1인 경우 망간 이온 200 mM을 첨가하였을 때 최대 본래 형광의 10~25%로 형광이 소광되는 것을 확인하였다.
도 10에는 상기 SFPNPs가 망간 이온 외 다른 금속 이온(철(Fe2+, Fe3+), 수은Hg2+, 은Ag+ 등)에 의해서도 소광 효과를 나타낼 수 있음을 확인한 결과를 도시하였다. 이를 통해, 상기 실시예 [1-3]의 복합체(MnCO3@SFPNPs)는 SFPNPs와 MnCO3 내 망간 이온과의 킬레이션에 의해 소광 효과를 나타내는 것일 수 있음을 확인하였다.
[3-3] 복합체의 pH에 따른 물성 변화의 분석
pH 5.4의 산성 조건 및 pH 7.4의 중성 조건 각각에서 상기 실시예 [1-3]의 복합체의 ICP-OES(Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectrometry), 직선 자장(longitudinal magnetic field) 변화 및 시간에 따른 직선 자장 효과를 시간과 농도에 따라 측정하여 도 11에 도시하였다.
도 11(a)의 ICP-OES 그래프로부터, 상기 MnCO3@SFPNPs 복합체는 중성 조건보다 산성 조건에서 시간에 따라 방출되는 망간 이온의 양이 증가하는 것을 확인하였다. 도 11(b)의 직선 자장 그래프로부터, 상기 MnCO3@SFPNPs 복합체는 그 농도가 높을수록 직선 자장 효과가 증가하는 것을 확인하였다. 도 11(c)의 직선 자장의 회복 그래프로부터, 상기 MnCO3@SFPNPs 복합체의 직선 자장 효과는 시간이 지날수록 높아지며, 2400 msec 에서 포화상태가 되는 것을 확인하였다.
이를 통해, 상기 MnCO3@SFPNPs 복합체는 산성 조건 하에서 이온화되며 망간 이온을 방출할 수 있는 능력이 있음을 확인하였다. 또한, 방출된 망간 이온은 자기적 성질을 갖고 있으며, 직선 자화 완화(longitudinal magnetization relaxation)을 통해 MR(Magnetic Resonance) T1 영상을 생체 내에서 구현할 수 있음을 확인하였다.
이에 따라, 상기 MnCO3@SFPNPs 복합체에 대해 pH 5.4의 산성 조건 및 pH 7.4의 중성 조건 각각에서 MR phantom T1 영상을 측정하여 그 결과를 도 12에 도시하였다. 도 12에 따르면, 도 12의 상부 이미지로부터 산성 조건(pH 5.4)에서 MnCO3@SFPNPs 복합체는 용매 상에서 반응시간이 길수록, 도 12의 하부 이미지로부터 MnCO3@SFPNPs 복합체의 농도가 높을수록, MR phantom T1 영상이 밝게 관찰되는 것을 확인하였다.
또한, 상기 MnCO3@SFPNPs 복합체에 대해 pH 5.4의 산성 조건 및 pH 7.4의 중성 조건 각각에서 시간에 따른 형광 회복 특성을 관찰한 결과를 도 13에 도시하였다. 도 13에 따르면, 상기 MnCO3@SFPNPs 복합체는 산성 조건에서 망간 이온이 이온화되며 형광 나노입자의 형광 특성이 회복되는 반면, 중성 조건에서는 형광 특성이 여전히 소광되어 있는 것을 확인하였다.
이로써, 상기 MnCO3@SFPNPs 복합체는 산성 조건에서 망간 이온의 이온화에 의해 형광 나노입자의 형광을 회복할 수 있음을 확인하였다.
[3-4] 복합체의 열 방출 특성의 분석
상기 실시예 [1-3]의 복합체의 근적외성 흡광에 따른 열 방출 특성 및 이에 따른 세포 사멸 효과를 확인하기 위한 실험을 진행하였다.
먼저, 상기 실시예 [1-3]에서 제조된 복합체에 광섬유가 결합된 광원기를 이용하여 808 nm 파장의 근적외선을 상온에서 조사하였고, 이로부터 방출되는 열을 열 화상 카메라(GTC 400 C, Bosch)로 측정하여 그 결과를 도 14b에 도시하였다.
열 방출 특성은 대조군으로서 Tris-HCl pH 7.4 용액과 Tris-HCl pH 7.4 용액 내 SFPNPs을 이용하여 그 효과를 확인하였으며(도 15(a)), 또한 실시예 [1-3]의 복합체의 농도에 따른 온도 변화(도 15(b))와 반복 실험에 따른 복합체의 열 안정성(도 15(c))을 확인한 결과를 도 15에 도시하였다.
도 14b 및 도 15(a)에 따르면, 근적외선의 조사 시에 실시예 [1-3]의 복합체만이 특이적으로 열을 방출할 수 있음을 확인하였으며, 도 15(b)에 따르면 특히 0.5 mg/mL의 농도에서 열 방출 효과가 가장 우수함을 확인하였다. 또한, 도 15(c)에 따르면 반복적으로 온도 조건에 따른 실험을 수행하는 경우에도 상기 복합체는 열 안정성이 우수함을 확인하였다.
다음으로, MCF-7 세포를 이용하여 배양액(control), 0.5mg/mL의 농도로 MnCO3@SFPNPs 복합체 용액이 희석된 배양액(MnCO3@SFPNPs) 각각에 대하여, 808 nm 파장의 근적외선 조사 전 및 후의 live & dead 세포 염색 실험을 진행한 결과를 도 15(d)에 도시하였다. 이때, 정상 세포는 초록색으로, 비정상 세포는 빨간색을 나타낸다.
도 15(d)에 따르면, 근적외선 조사 전의 배양액(control)과 MnCO3@SFPNPs 복합체 함유 배양액에서는 모두 정상 세포가 관찰된 반면, 근적외선의 조사 후에는 배양액(NIR Laser)에서는 정상 세포만이 관찰되나, MnCO3@SFPNPs 복합체 함유 배양액에서는 비정상 세포가 관찰되어, 상기 MnCO3@SFPNPs 복합체는 근적외선 파장의 빛에 의해서 세포의 열에 의한 세포사멸을 유도할 수 있음을 확인하였다.
[3-5] 복합체의 세포 내 형광 및 독성 평가 1
상기 실시예 [1-3]의 MnCO3@SFPNPs 복합체를 0.5mg/mL의 농도로 산성 또는 중성 조건의 용액에 24시간 용해하였다. 배양액(DMEM, FBS 10%, P/S 1%)에서 24시간 배양된 MCF-7 세포에 상기 복합체가 용해된 각 용액을 1시간 동안 처리하고, DAPI 염색을 수행한 다음 PBS로 세척한 후, 형광 현미경을 (EVOS, Thermo Fisher) 이용하여 세포의 형광 이미지를 관찰하였다. SFPNPs 및 Mn@SFPNPs 중간 복합체에 대하여도 동일하게 실험을 수행하여 관찰 결과를 도 16에 도시하였다.
도 16a에 따르면, 중성 용액(pH 7.4, 1mM phosphate buffer)에서는 소광되지 않은 상태인 SFPNPs는 세포에 처리 후 2시간 이내에 녹색형광이 세포질에서 바로 나타내는 반면, 상기 MnCO3@SFPNPs 복합체는 망간 이온이 이온화되지 않고 형광 나노입자에 접합되어 형광을 소광하고 있는 상태이므로 Mn@SFPNPs와 같이 세포에서 형광이 나타나지 않는 것을 확인하였다.
반면, 도 16b에 따르면 산성 용액(pH 5.4, 1mM acetate buffer)에서는 MnCO3@SFPNPs 복합체가 소광 상태의 형광 나노입자로부터 망간 이온이 분해되어 세포에 흡수됨으로써 곧바로 형광 나노입자에 의한 형광이 세포질에서 띄는 것을 확인하였다.
[3-6] 복합체의 세포 내 형광 및 독성 평가 2
배양액(DMEM, FBS 10%, P/S 1%)에서 24시간 동안 배양된 MCF-7 세포에 상기 실시예 [1-3]의 복합체(MnCO3@SFPNPs) 및 SFPNPs 각각을 0.5mg/mL의 농도로 처리한 후, DAPI로 염색하고 PBS로 세척하여, 시간에 따른 세포 내 형광 특성 변화를 형광 현미경을 통해 관찰하여, 그 결과를 도 17의 좌측에 도시하였다.
도 17 좌측 도면을 참조하여, (a) SFPNPs의 경우, 처리 후 1시간이 경과한 후부터 세포질에 흡수된 SFPNPs에 의한 형광 특성이 GFP 영역에서 관찰되지만, (b) MnCO3@SFPNPs 복합체의 경우, 엔도솜(endosome)에 의해 산성 조건이 형성된 후 망간 이온의 이온화로 인해 복합체의 처리 후 3시간이 지난 뒤에 세포 내 형광이 관찰되는 것을 확인하였다.
다음으로, 배양액(DMEM, FBS 10%, P/S 1%)에서 24시간 동안 배양된 MCF-7 세포에 SFPNPs, Mn@SFPNPs 중간 복합체 및 MnCO3@SFPNPs 복합체 각각을 0.5mg/mL의 농도로 각각 처리한 후 CCK-8 키트를 이용하여 450nm에서 흡광도를 측정함으로써 세포 독성을 평가하였다. 세포 독성을 확인한 결과를 도 17 우측에 도시하였다.
도 17 우측 도면을 참조하여, SFPNPs, Mn@SFPNPs 및 MnCO3@SFPNPs 모두 세포 독성에 안정한 효과가 있음을 확인하였다. 특히, SFPNPs는 도파민 유래의 친환경 소재로서 안정한 세포 독성을 나타내며, 여기에 MnCO3 망간염이 접합된 실시예 [1-3]의 복합체 또한 동일 내지 유사한 수준의 세포 독성을 나타내어 본 발명에 따르면 체내 안정성이 우수한 세포의 바이오이미징 및 암 세포의 진단 또는 치료에 유용한 소재를 제공할 수 있음을 확인하였다.
[3-7] 복합체의 혈청 안정성 평가
MnCO3@SFPNPs 복합체의 혈청 안정성을 확인하기 위하여, 상기 실시예 [1-3]의 MnCO3@SFPNPs 복합체를 0.5mg/mL의 농도로 PBS 완충용액 또는 FBS(Fetal Bovine Serum) 용액에 24시간 용해시키고, 형광 현미경(EVOS, Thermo Fisher)을 이용하여 세포의 형광 이미지를 관찰하였다. SFPNPs 및 Mn@SFPNPs 중간 복합체에 대하여도 동일하게 실험을 수행하여 관찰 결과를 시간별 형광 스펙트럼 및 형광 이미지를 각각 도 18a 및 도 18b에 도시하였다.
도 18a 및 도 18b에 따르면, 소광되지 않은 상태인 SFPNPs는 처리 후 바로 형광이 나타나고, Mn@SFPNPs 중간 복합체는 FBS 용액 상에서 시간이 지날수록 혈청 안정성이 감소하여 형광이 증가하는 반면, 상기 MnCO3@SFPNPs 복합체는 형광이 나타나지 않는 것을 확인하였다. 이러한 결과는 MnCO3@SFPNPs 복합체는 표면이 미네랄화됨에 따라 Mn@SFPNPs 복합체에 비해 혈청 안정성이 높아지므로, 생체 내에 적용되었을 때 암 세포가 존재하는 환경에서만 형광을 발생시켜 안정적으로 세포의 바이오이미징이 가능함을 제시한다.
[실시예 4] 형광 나노입자-금속 망간염 복합체의 특성 분석 - 인 비보
[4-1] 복합체의 세포 내 다중 영상 평가 1
MCF-7를 5주령의 balb/c nude 쥐(19~21g)에 SC(subcutaneous) injection을 통해 타종 이식(xenograft)하였다. 상기와 같이 80 mm3 크기로 종양이 타종 이식된 마우스에 멸균된 MnCO3@SFPNPs 복합체를 0.5mg/mL의 농도로 쥐의 꼬리에 iv(intravenous) 주입한 후, 시간의 경과에 따른 생체 형광 이미지를 IVIS(In Vivo Imaging System) 장비를 이용하여 관찰하여 그 결과를 도 19에 도시하였다.
도 19의 결과에 따르면, MnCO3@SFPNPs 복합체를 주입한 쥐는 정상 세포에서 초기에 형광 영상이 관측이 되지 않지만, 암 세포가 존재하는 산성 환경에서는 주입 후 2시간부터 형광이 관찰되는 것을 확인하였다.
이를 통해, 본 발명에 따르면 생체 형광 이미징을 통해 암 세포를 특이적으로 검출(진단)할 수 있음을 확인하였다.
[4-2] 복합체의 세포 내 다중 영상 평가 2
4T1 암 세포가 80 mm3의 크기로 자란 5주령 balb/c nude 쥐에 PBS(Phosphate Buffer Saline, pH7.4), 0.5mg/mL의 농도의 SFPNPs 및 0.5mg/mL의 농도의 MnCO3@SFPNPs 복합체 각각을 0.1 mL의 부피로 iv (intravenous) tail로 주입하였다. 주입 후, 시간에 따른 T1 MRI(Magnetic Resonance Imaging)를 분석하여 그 결과롤 도 20에 도시하였다.
도 20(a)에 따르면, 주입 후 2시간 후부터 MnCO3@SFPNPs 복합체가 주입된 쥐에서는 암 세포 내 산성 환경으로 인하여 MnCO3@SFPNPs 복합체로부터 망간 이온이 방출되어 암 세포 내 직선 자화 완화(longitudinal magnetization relaxation)를 통해 MR T1 영상이 관찰되는 반면, 도 20(b) 및 도 20(c)에 따르면 PBS 및 SFPNPs가 주입된 쥐에서는 암 세포에서 망간 이온이 존재하지 않으므로 자기화로 인한 자기적 T1 영상이 관찰되지 않는 것으로 확인되었다.
이를 통해, 본 발명에 따르면 MRI 분석을 통해 암 세포를 특이적으로 검출할 수 있음을 확인하였다.
[4-3] 복합체의 생체 내 열 특성 평가
상기 실시예 [1-3]의 복합체(MnCO3@SFPNPs)를 0.5mg/mL의 농도로 4T1 암 세포가 80mm3의 크기로 자란 6주령 balb/c nude 쥐에 IT(intratumoral)로 주입한 후, 근적외선을 조사함으로써 체내 온도 변화를 열화상 카메라를 통해 확인하였으며, 그 결과를 도 21에 도시하였다.
도 21에 따르면, 근적외선의 조사에 의해 쥐의 체내 온도가 상승하게 되는데, 이때 PBS에 근적외선을 조사한 쥐와 비교하여 실시예 [1-3]의 복합체(MnCO3@SFPNPs)에 근적외선을 조사한 쥐는 온도 상승 정도가 월등히 높은 것으로 확인되었다.
이를 통해, 근적외선 조사를 이용하는 암 세포의 광열 치료법에 있어서 본 발명의 복합체를 이용하면 체내 온도 상승 정도를 크게 증가시켜 광열 치료에 우수한 상승 효과를 나타낼 수 있음을 확인하였다.
[4-4] 복합체의 생체 내 암 세포 억제 효과 평가 1
상기 실시예 [1-3]의 MnCO3@SFPNPs 복합체를 0.5mg/mL의 농도로 4T1 암 세포가 80mm3의 크기로 자란 6주령 balb/c nude 쥐에 IT(intratumoral) 주입한 후, 14일 동안 근적외선을 조사하여 암 세포의 억제 효과를 확인한 결과를 도 22에 도시하였다.
먼저, PBS 및 PBS에 근적외선이 조사된 쥐와 비교하여 MnCO3@SFPNPs 복합체 및 MnCO3@SFPNPs 복합체에 근적외선이 조사된 쥐의 (a)온도변화, (b)체중변화 및 (c)암 세포의 크기변화를 관측하였다. 결과적으로 도 22(a)에 나타난바와 같이, MnCO3@SFPNPs 복합체에 근적외선이 조사된 쥐에서만 광열효과에 의한 온도 상승이 나타났고, 도 22(c)에 나타난바와 같이 광열 효과에 의한 종양 세포 사멸이 발생하므로 종양 크기가 감소하는 것이 관찰되었으며, 도 22(b)에 나타난바와 같이 쥐의 체중은 크게 달라지지 않음을 확인하였다. 또한 도 22(d)에 나타난바와 같이, 광열 치료 후 MnCO3@SFPNPs 복합체에 근적외선이 조사된 쥐에서는 MnCO3@SFPNPs, PBS 및 PBS에 근적외선이 조사된 쥐와 비교하여 종양의 크기가 확연하게 작아짐을 확인하였으며, H&E(Hematoxylin & Eosin)염색을 통한 병리학적 검사를 통해 암세포의 사멸을 확인하였다. 위와 같은 결과는 본 발명의 복합체가 빛을 흡수하여 열을 방출하는 효과로 인해 광열을 발생시켜 암 세포의 성장을 억제하는 효과가 있을 뿐만 아니라, 암 세포의 사멸을 유도하는 효과가 있음을 제시한다.
[4-5] 복합체의 생체 내 암 세포 억제 효과 평가 2
상기 실시예 [1-3]의 MnCO3@SFPNPs 복합체를 0.5mg/mL의 농도로 4T1 암 세포가 80mm3의 크기로 자란 6주령 balb/c nude 쥐에 IT(intratumoral) 주입한 후, 14일 동안 근적외선을 조사하여 암 세포의 억제 효과를 확인한 결과를 도 23 및 24에 도시하였다.
도 23에 따르면, 상기 실시예 [1-3]의 MnCO3@SFPNPs 복합체의 주입 후 근적외선이 조사된 쥐에서 추출한 종양의 크기와 MnCO3@SFPNPs, PBS 및 PBS에 근적외선이 조사된 쥐의 종양의 크기를 비교하였을 때, MnCO3@SFPNPs 복합체의 주입 후 근적외선이 조사된 쥐에서 추출한 종양의 크기가 확연하게 줄어있음을 확인하였다. 즉, 위와 같은 결과는 본 발명의 복합체가 빛을 흡수하여 열을 방출하는 효과로 인해 광열을 발생시켜 암 세포의 성장을 억제하는 효과가 있음을 제시한다.
또한 도 24에 상기 실시예 [1-3]의 MnCO3@SFPNPs 복합체의 주입 후 쥐에 근적외선이 조사된 쥐의 심장, 폐, 간, 지라, 신장 및 종양을 H&E 염색을 통하여 세포독성을 평가하였다. 도 24에 따르면, PBS가 주입된 쥐, PBS 주입 후 근적외선이 조사된 쥐, MnCO3@SFPNPs가 주입된 쥐 및 MnCO3@SFPNPs 주입 후 근적외선이 조사된 쥐의 심장, 폐, 간, 지라 및 신장의 세포독성은 없는 것으로 관찰되었으나, MnCO3@SFPNPs 주입 후 근적외선이 조사된 쥐의 종양에서는 세포 사멸이 관찰되었다. 즉, 위와 같은 결과는 종양 세포에 MnCO3@SFPNPs 복합체를 주입하는 경우 근적외선 조사에 의해 정상 세포에 대한 독성 없이 암 세포의 사멸을 선택적으로 유도하는 효과가 있음을 제시한다.
이상의 실험을 통해, 결과적으로 본 발명의 MnCO3@SFPNPs 복합체는 생체 유래 물질인 도파민을 이용하여 제조한 친환경적인 형광 나노입자로 세포 및 생체 독성이 낮으면서, 카테콜 작용기에 의하여 망간 카보네이트 등의 금속염을 담지할 수 있어서, 이를 통해 암 세포의 특이적인 산성 및 저산소 환경에서 MRI 및 형광의 다중 이미징을 통한 고감도 진단이 가능하며, 동시에 높은 근적외선 파장의 흡수 및 열에너지 방출 능력으로 인해 암 세포의 성장 억제 및 사멸 유도에 따른 선택적인 광열 치료가 가능한 소재임을 확인하였다.

Claims (14)

  1. 형광 나노입자; 및 상기 형광 나노입자의 표면에 접합된 망간염;을 포함하고,
    상기 망간염의 접합으로 인해 상기 형광 나노입자의 형광이 소광된 상태인 복합체.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 망간염은 망간 이온이 상기 형광 나노입자의 표면에 킬레이트된 것인 복합체.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 형광 나노입자의 표면의 카테콜 유래 관능기에 의해 상기 망간 이온이 킬레이트된 것인 복합체.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 카테콜 유래 관능기는 도파민에서 유래한 것인 복합체.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 형광 나노입자는 형광 폴리도파민 나노입자인, 복합체.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 망간염은 탄산망간(MnCO3), 일산화망간(MnO), 황산망간염(MnSO4), 염화망간(MnCl2), 질산망간(Mn(NO3)2, 초산망간((CH3COO))2Mn), 또는 이들의 혼합물을 포함하는 것인, 복합체.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 형광 나노입자의 크기(D50)는 10 내지 300 nm인 것인, 복합체.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 형광 나노입자 및 상기 망간염은, 수용액 상태의 상기 형광 나노입자 1 mg/mL을 기준으로 망간 이온(Mn2+)이 1 mM 내지 300 mM 포함되는 함량비로 포함되는 것인, 복합체.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 복합체는 산성 조건에서 형광이 회복되는 것인, 복합체.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 복합체는 광 조사에 의해 열에너지를 방출하는 것인, 복합체.
  11. 청구항 1 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 따른 복합체를 포함하는 바이오이미징용 조성물.
  12. 청구항 1 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 따른 복합체를 포함하는 암의 진단용 조성물.
  13. 청구항 1 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 따른 복합체를 포함하는 암의 예방 또는 치료용 조성물.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 조성물은 조사되는 빛에 의해 열에너지를 방출하는 것인, 조성물.
PCT/KR2022/006276 2021-05-03 2022-05-02 바이오이미징용, 및 암의 진단 또는 치료용 복합체 WO2022235040A1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2021-0057519 2021-05-03
KR20210057519 2021-05-03

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2022235040A1 true WO2022235040A1 (ko) 2022-11-10

Family

ID=83932827

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2022/006276 WO2022235040A1 (ko) 2021-05-03 2022-05-02 바이오이미징용, 및 암의 진단 또는 치료용 복합체

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR20220150217A (ko)
WO (1) WO2022235040A1 (ko)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150085144A (ko) * 2014-01-13 2015-07-23 한국과학기술원 폴리도파민 나노 입자의 제조방법 및 이에 따라 제조되는 폴리도파민 나노 입자
KR20160080604A (ko) * 2014-12-30 2016-07-08 포항공과대학교 산학협력단 표면에 금속나노결정이 결합된 복합 나노입자 및 이의 제조방법
KR20200008823A (ko) * 2018-07-17 2020-01-29 서울대학교산학협력단 면역관문억제제가 표면에 결합된 광열 나노입자 및 면역조절제를 포함하는 암 치료 또는 암 전이 억제용 약학적 조성물

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150085144A (ko) * 2014-01-13 2015-07-23 한국과학기술원 폴리도파민 나노 입자의 제조방법 및 이에 따라 제조되는 폴리도파민 나노 입자
KR20160080604A (ko) * 2014-12-30 2016-07-08 포항공과대학교 산학협력단 표면에 금속나노결정이 결합된 복합 나노입자 및 이의 제조방법
KR20200008823A (ko) * 2018-07-17 2020-01-29 서울대학교산학협력단 면역관문억제제가 표면에 결합된 광열 나노입자 및 면역조절제를 포함하는 암 치료 또는 암 전이 억제용 약학적 조성물

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
CHEN LU, LIN ZHENJIE, LIU LIZHU, ZHANG XIUMING, SHI WEI, GE DONGTAO, SUN YANAN: "Fe 2+ /Fe 3+ Ions Chelated with Ultrasmall Polydopamine Nanoparticles Induce Ferroptosis for Cancer Therapy", ACS BIOMATERIALS SCIENCE & ENGINEERING, vol. 5, no. 9, 16 May 2017 (2017-05-16), pages 4861 - 4869, XP093000037, ISSN: 2373-9878, DOI: 10.1021/acsbiomaterials.9b00461 *
CHENG YOUXING, ZHANG SHUPENG, KANG NING, HUANG JIANPAN, LV XIAOLIN, WEN KAI, YE SHEFANG, CHEN ZHIWEI, ZHOU XI, REN LEI: "Polydopamine-Coated Manganese Carbonate Nanoparticles for Amplified Magnetic Resonance Imaging-Guided Photothermal Therapy", APPLIED MATERIALS & INTERFACES, vol. 9, no. 22, 16 May 2017 (2017-05-16), US , pages 19296 - 19306, XP093000032, ISSN: 1944-8244, DOI: 10.1021/acsami.7b03087 *

Also Published As

Publication number Publication date
KR20220150217A (ko) 2022-11-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2018186725A1 (ko) 암 치료용 약학 조성물
WO2014178468A1 (ko) 표적지향증폭형 항암나노입자 및 이의 제조방법
WO2016133254A1 (ko) 세포의 지질막에서 유래된 나노소포체 및 이의 용도
Shen et al. pH-responsive aerobic nanoparticles for effective photodynamic therapy
WO2011049256A1 (ko) 광감각제 - 금속나노입자 전하 복합체 및 이를 함유하는 광역학 치료 또는 진단을 위한 조성물
KR20060125909A (ko) 이소퀴놀린 유도체 및 이의 사용 방법
JP5875578B2 (ja) 光線力学治療用ナノ粒子
KR101352931B1 (ko) 수용해도 및 수분산성이 향상된 α-형태의 아연-프탈로시아닌 나노와이어, α-형태의 아연-프탈로시아닌 나노와이어／페노티아진 복합체, 및 이의 제조방법
EP3508221A1 (en) Tumor-targeting photosensitizer-drug conjugate, method for preparing same and pharmaceutical composition for preventing or treating tumor containing same
KR102180174B1 (ko) 화합물
WO2023287111A1 (ko) 마이셀 복합체 및 이를 포함하는 약물전달체
WO2020197021A1 (ko) 염증성 비정상 조직 또는 종양 조직의 선택적 염색이 가능한 나노 진단 제제의 제조 방법
WO2022235040A1 (ko) 바이오이미징용, 및 암의 진단 또는 치료용 복합체
WO2017123052A1 (ko) 이미징 및 다중 광 치료용 광분해성 나노입자 및 이의 용도
An et al. Facile synthesis of near-infrared bodipy by donor engineering for in vivo tumor targeted dual-modal imaging
WO2020130428A2 (ko) 홍합접착단백질 기반의 광열제 및 광열 반응형 접착성 나노입자
WO2023027460A1 (ko) 초음파 감응성 폴리머좀 및 이의 제조방법
WO2021141319A2 (ko) 뇌암세포 표적용 펩타이드로 표면 개질된 약물 전달용 나노입자, 이의 제조방법 및 이의 용도
WO2019125014A1 (ko) 항암제가 담지된 나노구조체를 유효성분으로 포함하는 간암 치료용 약학조성물
WO2016052971A1 (ko) 유방암 진단용 허셉틴-광감각제 접합체 및 이의 제조 방법
EP4239009A1 (en) Functionalized diblock copolymer, and preparation method therefor and use thereof
WO2013115559A1 (ko) 수난용성 약물을 내부에 포함하는 알부민 나노입자 제조방법
US20240238453A1 (en) Complex for bioimaging, and diagnosis or treatment of cancer
WO2020242147A1 (ko) 마이셀 구조의 나노 전달체 및 이의 용도
WO2013172686A1 (ko) 광역학 진단 또는 치료용 친수성 광감작제와 생체 적합성 고분자의 복합체

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 22799083

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 18289333

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 22799083

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1