항균 활성을 촉진하는 광 활성화된 양자점
Light-activated quantum dots boost antibiotic activity
콜로라도 대학(University of Colorado at Boulder)의 연구진은 전 세계적으로 심각한 건강 문제를 발생시키는 슈퍼버그(superbug)와 싸울 수 있는 새로운 방법을 발견했다.
광으로 활성화될 때, 초과산화물(superoxides)이라고 불리는 화합물을 생성하는 나노입자들은 약물 내성 박테리아를 사멸시킬 수 있다. 초과산화물은 박테리아의 대사 및 세포 과정을 방해하는 반응성 산소종을 의미한다.
이번 연구진은 광으로 활성화될 때 초과산화물이라고 알려진 활성 산소종을 생성하는 반도체성 나노입자 또는 양자점이 기존의 항생제 활성을 향상시킬 수 있다는 것을 발견했다. MDR 박테리아는 항생제에 노출될 때 스트레스를 극복하기 위해서 유전적으로 진화한다. 그래서 이런 변형된 MDR 박테리아는 항생제에 견딜 수 있지만, 초과산화물에 노출시키면 항생제 자체에 취약해지는 특성을 가진다.
이 방법을 사용했을 때, 최대 1,000배 낮은 항생제 농도에서도 시험된 모든 병원균의 치료에 효과를 보인다는 것을 발견했다. 이런 효과는 이전에는 관찰되지 않았다.
양자점은 많은 박테리아가 번식하는 세포 내에서도 작동할 수 있다는 장점을 가진다. 이것은 세포 속에 들어가서 내부 감염을 치료하는데 도움을 줄 수 있을 것이다.
이 연구는 아직 많은 임상 시험이 남아 있지만, 큰 가능성을 가지고 있다. 예를 들어, 환자는 밝은 방이나 태양 아래에서 나노입자가 활성화되기만 하면 된다.
향후에 근적외선에 흡수하는 나노물질을 만들 수 있다면, 더 다양한 치료가 가능할 것이다. 적외선은 생물 조직 속에 깊숙이 침투하므로 심부 조직이나 뼈의 감염을 치료할 수 있게 한다.
다중 약제 내성 박테리아는 공중 보건에 심각한 위협을 되고 있다. 이 연구결과는 이런 박테리아를 죽일 수 있는 새로운 병용 요법을 만드는데 도움을 줄 수 있을 것이다. 이 연구결과는 저널 Science Advances에 "Potentiating antibiotics in drug-resistant clinical isolates via stimuli-activated superoxide generation"라는 제목으로 게재되었다.
관련연구자: Colleen M. Courtney
관련기관: University of Colorado at Boulder
본문키워드(한글): 양자점, 광, 항균, 박테리아, 초과산화물
본문키워드(영문): quantum dot, light, antibiotic, bacterial, superoxide
국가: 미국
원문출판일: 2017-10-04