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나노기술로 신장 치유하기

Healing kidneys with nanotechnology

연구자들이 급성 신부전(acute kidney injury, AKI)을 치료하고 예방하기 위한 새로운 방법을 개발했다. 이 기술은 지름이 나노미터 규모로 작고, 자가-조립하는 형태를 이용한다.

급성 신부전은 보통 발병한 지 몇 시간 또는 며칠 안에 질소 노폐물을 빠르게 축적하고 요 배설량을 줄인다. 종종 심각한 합병증을 일으킨다. 최신 연구에서 연구자들이 AKI를 치료하고 예방하기 위한 새로운 방법을 기술했다.

DNA 오리가미라고 알려진 방법을 이용해 삼각형, 관, 직사각형 모양을 고안하고 만들었다. DNA의 네 가지 뉴클레오티드 염기 쌍 성질들을 이용해서 DNA 오리가미 나노구조(DNA origami nanostructures, DONs)를 만들었는데, 이것이 자가-조립해서 신장에 먼저 축적된다. 이것은 DNA 나노기술 연구의 새로운 시야를 보여준다.

사람 배아 신장과 쥐에서 수행한 실험들은 DONs가 빠르고 활동적인 신장 보호제로 작용해 AKI의 증상을 줄여줄지도 모른다고 제시했다. 양전자 방사 단층 촬영(positron emission tomogramphy, PET)으로 DONs의 분포를 조사한 결과, 직사각형 나노구조들이 특히 성공적이어서 주요 약물 요법만큼 효과적으로 신장을 보호하고 산화 스트레스라고 알려진 AKI의 주요 원인을 완화했다.

이 연구는 PET의 정량적 영상화를 이용해서 살아있는 체계에서 DNA 나노구조의 분포를 처음으로 탐사하여 다른 신장 질환과 AKI의 치료에서 새로운 치료 접근법을 위한 길을 열어주었다.

연구는 사람 신장 세포 배양과 살아있는 쥐 신장에서 DONs에 의한 반응성 산소 종의 효과적인 청소를 기반으로 하고 있으며 이 접근법이 실제로 AKI로부터 신장을 국소적으로 보호하고 AKI로 손상된 신장이나 다른 신장 질환을 위한 효과적인 치료법을 제공해줄지도 모른다고 결론지었다.

관련연구자: Hao Yan

관련기관: Arizona State University

본문키워드(한글): 신장, 급성 신부전, DNA 오리가미, 나노구조, 산화 스트레스, 반응성 산소종, DNA 오리가미 나노구조, 양전자 방사 단층 활영

본문키워드(영문): kidney, AKI, acute kidney Injury, DNA origami, nanostructure, oxidative stress, reactive oxygen species, DNA origami nanostructures, DONs, PET, positron emission tomography

국가: 미국

원문출판일: 2018-11-08

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2018/11/181108142315.htm