담수 돌말류, 약물전달체로 활용

담수 돌말류, 약물전달체로 활용

돌말류(규조류)의 껍질(바이오실리카)이 
약물을 특정 부위까지 
안전하게 전달하고 서서히 방출되도록 돕는 
약물전달 기술(약물전달체)에 활용될 가능성을 확인했다.

돌말류는 하천, 저수지 등 
다양한 담수 환경에서 서식하며 
광합성을 통해 성장하는 미세조류로,
바이오실리카(이산화규소, SiO2)로 
이루어진 단단한 껍질을 가지고 있음.

기존의 약물전달체로 활용되고 있는 
인공 합성 실리카는 
다공성
(물질의 내부나 표면에 작은 구멍이 많이 있는 성질) 구조를 
제작해야 하는 고도의 기술이 필요하지만, 
돌말류는 나노(nm)크기의 다공성 구조를 가지고 있고, 
바이오 실리카를 생성한다는 점에서 차세대 약물전달체.

약물전달체는 질병 부위까지 전달되는 
약물의 양과 속도를 조절하는 기술로, 
약물의 효율적 사용을 위해 최근 신약 개발만큼 중요.

국립낙동강생물자원관의 연구진은
단일세포로 이루어진 담수 돌말류를 배양하여 
국내 최초로 바이오 실리카를 확보.
해당 약물전달체는 
위산과 유사한 환경(pH 2)에서도 
약물을 효과적으로 보호함과 동시에 
약물을 서서히 방출하는 것을 검증.
관련 특허: 10-2024-0117829, 
돌말류 기반 바이오실리카가 적용된 약물전달체 및 제조방법
(2024.08.30.)

돌말류(규조류, Diatom)
돌말류는 
전 세계에 약 2만4천종이 보고되어 있고(출처; Algaebase), 
우리나라에는 현재 2,323종이 보고되어 있으며
(국가생물종목록, 2023), 
담수, 해수, 습지 등 다양한 수환경에 서식하며 
그 크기나 형태가 매우 다양하다.
돌말류는 규산염(SiO2) 성분으로 형성되어 있고, 
크기는 보통 300 ㎛ 이하의 크기를 가지며 
광합성과 영양분 등의 흡수를 용이하게 하기 위해 
1개의 세포에 다양한 형태의 많은 구멍이 존재한다.

약물전달체의 도구로 쓰인 돌말류(3종)
김발돌말과(Fragilariaceae), 
가시타원형돌말속(Staurosira)의 Staurosira construens var. venter

김발돌말과(Fragilariaceae), 
별돌말속(Asterionella)의 Asterionella formosa

대롱돌말과(Aulacoseiraceae), 
대롱돌말속(Aulacoseira)의 Aulacoseira granulata

바이오실리카(Biosilica) : 
규소(Si)와 산소(O2)로 이루어진 화합물을 실리카라 부르며 
주로 모래나 여러 가지 광물의 주요 성분으로 존재하며, 
지구의 지각을 이루는 화합물 중 가장 많은 비율을 차지함. 
생물 또는 세포가 형성하고 있는 
실리카를 추출하여 얻은 생물 자원을 말함.

약물 전달 경로 : 
가장 일반적으로 입으로 약을 먹는 경구형(Oral Delivery), 
약물이 혈류에 주입되는 주사형(Injectable Delivery), 
약물을 분무 형태로 만들어 
기도를 통해 폐로 흡입되는 흡입형(Inhalation Delivery), 
피부에 부착하여 약물을 지속적으로 방출하는 
피부경유형(Transdermal Delivery) 등이 있음.