암은 전 세계에서 높은 치사율을 가진 질병 중 하나이며, 화학치료, 방사선치료 및 수술과 같은 전통적인 치료법은 한계로 인해 치료 효과가 종종 만족스럽지 못하다. 광열 치료법(Photothermal therapy, PTT)은 광열 치료제를 기반으로 광열 변환 효과를 이용하여 근적외선 에너지를 열로 전환하여 암세포를 죽인다. 그러나 PTT로 종양을 제거하는 데 필요한 온도는 높아 주변의 정상 조직/장기에 손상을 일으키는 경우가 많다. 낮은 치료 온도(38~43 ℃)를 사용하는 온화한 광열 치료(Mild photothermal therapy, mPTT)는 PTT가 종양 임상 치료에 적용되는 데 중요한 의미가 있다. 그러나 약간의 온도 상승만으로도 암세포는 열 스트레스 상태에 놓이고 열충격 단백질(Heat shock proteins, HSPs)의 발현이 증가하여 mPTT의 암세포 사멸 효과에 영향을 미친다. mPTT의 치료 효과를 개선하기 위해 본 연구에서는 수지상 메조포러스 실리카에 희토류 형광 나노결정을 코팅한 나노복합재료(DCNP@DMSN)를 기질로 사용하고, 표면에 MnFe₂O₄ 나노효소를 개질하고 기공 내에 인돌사이아닌 그린(ICG)을 탑재하여 근적외선 형광 이미징 매개 및 동역학 효과 유도 근적외선 빛(NIR) 반응 mPTT 공동 치료 시스템을 설계하였다. 이 시스템은 종양 미세환경 반응 화학 동역학 효과와 근적외선 광 자극 포토다이나믹 효과를 나타내며, 생성된 활성 산소종 및 지질 과산화물이 저온 광열 처리로 인한 열 스트레스성 HSP70 발현을 하향 조절하여 동역학 효과 유도 mPTT를 실현하였으며, 4T1 유방암에서 우수한 항종양 성능을 보였다. 또한 이 플랫폼은 근적외선 제2영역 형광 이미징 기능을 갖추어 생체 종양 위치를 실시간으로 파악할 수 있다. 이는 다기능 진단 및 치료 통합 나노 플랫폼 개발과 치료 과정의 가시화, 개별화 및 정밀화 실현을 통해 종양 치료 효과 개선에 중요한 의미가 있다.

광열 치료;광역동 치료;나노효소;근적외선 형광 영상;열충격 단백질