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한빛사 인터뷰
한빛사 인터뷰
- 등록2016-09-08
- 조회6,929
J. Am. Chem. Soc., Publication Date (Web): August 18, 2016 | DOI: 10.1021/jacs.6b04875
Intermolecular Structural Change for Thermoswitchable Polymeric Photosensitizer
1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드
광역학치료(Photodynamic Therapy, PDT)는 빛에 화학적 반응을 일으켜 활성산소를 발생하는 광감작제(Photosensitizer)를 질환부위에 주입하고 특정 파장의 빛을 조사하여 암세포만 사멸 시키는 치료법 입니다. 광역학치료는 피부암, 두경부암, 자궁경부암, 대장암, 식도암, 췌장암 등 다양한 고형암 치료에서 그 효과가 입증되고 있고 다른 항암치료법에 비해 부작용이 적어 차세대 항암 치료법으로 주목받고 있습니다. 하지만 기존 광역학 치료법은 태양광과 같은 비 특이적인 빛에도 반응하기 때문에 시술 후 몇 주간 태양광을 피해 암실에서 생활해야 하는 불편함이 있었습니다. 본 연구에서는 특정 온도조건에서만 빛에 반응하는 스마트 광감작제를 개발하여 부작용은 최소화하고 치료효과는 향상시켰습니다. 특히 온도 감응 스마트 광감작제는 온열치료법 온도조건(~45 °C)에서 활성화 되므로, 부작용은 감소시키고 온열치료요법과 함께 사용하여 시너지 효과를 낼 수 있을 것이라 기대하고 있습니다.
많은 과학적 발견들이 그러하였듯 본 연구결과도 우연의 결과로 인해 시작되었습니다. 약물전달(Drug delivery)분야에서 많이 사용되었던 온도 감응 생체적합성 고분자와 기존의 단분자 광감작제를 화학적으로 결합하여 간단히 테스트해보았는데 온도에 따라 광활성이 변한다는 것을 우연히 발견하게 되었습니다. 하지만 처음에는 왜 높은 온도에서 광활성이 증가하는지 그 화학적 메커니즘을 밝혀내지 못해 꽤 오랫동안 연구는 지지부진했습니다. 그러던 중 우연한 계기로 동료의 입자가속기를 통한 X-선 산란측정 실험을 하기위해 미국 아르곤국립연구소(Argonne National Laboratory)에 방문하게 되었는데, 그 장비를 제 연구에 적용할 수 있다는 것을 알게 되었습니다. 결국 X-ray 분석법을 통해 온도에 따른 광활성의 변화는 스마트 광감작제의 구조적변화에 기인한다는 것을 밝혀낼 수 있었습니다. 이렇듯 본 연구는 우연으로 인한 발견과 다른 분야의 과학자와의 뜻밖의 인연을 통해 얻은 값진 성과이기 때문에 더욱 큰 의미가 있는 것 같습니다.
2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁 드립니다.
현재 저는 미국 일리노이주 시카고에 있는 노스웨스턴 의과대학교(Northwestern University Feinberg School of Medicine) 방사선과 김동현(Dong-Hyun Kim)교수님 연구실에서 박사후 과정으로 연수하고 있습니다. 노스웨스턴 의과대학 방사선과는 미국 중서부에서 랭킹 2위의 레지던트 프로그램을 운영하고 있으며, 높은 수준의 방사선 종양치료법을 보유하고 있습니다. 또한 시카고 도심에 위치하고 있어 쾌적한 환경에서 연구할 수 있다는 지리적인 이점이 있습니다. 공동연구를 수행한 가톨릭대학교 생명공학과 생체의료용 나노소재연구실 (나건 교수님)은 다양한 신규 광감작제의 개발과 약물전달시스템을 개발하는 한편 고분자 합성, 시험관내 세포평가, 전임상 평가를 모두 수행할 수 있어 생체재료 및 약물전달시스템을 연구하기에 최적의 시스템을 갖추고 있습니다.
끝으로 본 연구에서 온도에 따른 고분자 구조 분석에 큰 도움을 받은 미국 아르곤국립연구소(Argonne National Laboratory)의 이병두(Byeongdu Lee)박사님 연구팀을 소개해 드리자면, 아르곤국립연구소는 미국 에너지부(Department of Energy, DOE)산하의 국립연구소로서 대체에너지 개발과 기초물리학 분야에서 활발히 연구를 수행 하고 있으며, 특히 이병두 박사 연구팀은 입자가속기를 통한 X-ray분석법을 이용하여 나노구조, 고분자를 물리적으로 분석할 수 있는 전세계 몇 안되는 선도 연구팀입니다.
3. 연구활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람
앞에서 언급했듯이 좋은 연구는 우연의 결과로 생기게 되고 그 우연을 간과하지 않고 집요하게 파고들 때 성취되는 것 같습니다. 피천득 작가가 이야기 하였듯 "어리석은 사람은 인연을 만나고도 몰라보고, 보통 사람은 인연인 줄 알면서도 놓치고, 현명한 사람은 옷깃만 스쳐도 인연을 살려낸다."라는 말이 연구에서도 굉장히 중요한 것 같습니다. 연구를 하면서 얻은 우연한 결과를 간과하기도 하고 연구를 하면서 알게 된 많은 과학자들과 인연을 쉽게 생각하기도 합니다. 결국 좋은 연구는 연구결과 또는 연구자와의 인연을 소중히 여길 때 성취될 수 있는 것 같습니다. 또한 본 연구는 한·미의 다양한 분야의 공동 연구진이 다학제적인 연구를 통해 수행되어 그 의미가 큰 것 같습니다.
4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?
사실 저는 BRIC의 한국을 빚내는 사람들(한빛사) 인터뷰를 보며 다른 연구자들이 어떻게 연구에 대해 고민하고 접근하고 있는지 많이 배우고 있습니다. 많은 연구자들의 인터뷰를 보시면 공통점을 느낄 수 있는 것 같습니다. 훌륭한 연구를 수행해 한빛사에 이름을 올리고 있는 연구자들은 연구를 즐기고 있으며 힘든 연구과정 또한 감사히 여기고 본인의 연구결과를 겸손히 소개하고 있습니다. 아직 연구 경험이 많지 않은 제가 감히 후배 연구자들에게 조언해줄 수는 없지만, 후배 과학자들이 한빛사 인터뷰를 통해 배우고 느꼈으면 하는 바람이 있습니다. 또한 BRIC에 최신 생물학 정보를 게재해주고 계신 양병찬 선생님으로부터 많은 최신 생물학 정보는 얻고 있습니다. 바쁘신 와중에도 최신 생물학 정보를 소개하기 위해 노력하시는 BRIC 관계자분들에게 다시한번 감사드리고 싶습니다.
5. 연구활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?
앞으로 미국에서 심도 있는 나노의약품(Nano-medicine)의 중개연구(Translational Research)를 할 계획을 하고 있습니다. 최근 기대와 다른 나노의약품의 부정적인 결과 때문에 많은 연구자들과 일반인들이 실망하기도 하였습니다. 하지만 나노의약품의 역사는 그리 길지 않기 때문에 여전히 가능성이 무궁무진하다고 생각합니다. 저는 나노의약품의 실질적인 임상적용을 위한 연구를 하기 위해 동물질환모델을 개발하는 한편 나노의약품의 최적화 과정을 통해, 현재에도 고통받고 있는 환자들에게 희망고문이 아닌 희망을 드리기 위해 최선을 다하고 싶습니다.
6. 다른 하시고 싶은 이야기들....
오랜 시간 동안 제게 큰 멘토가 되어 주신 가톨릭대학교 나건 교수님께 감사에 말씀을 드리고 싶습니다. 그 밖에도 연구와 진로에 있어서 격려와 지원을 아끼지 않으시는 미국 노스웨스턴 의과대학교의 김동현(Dong-Hyun Kim)교수님 Andrew C. Larson 교수님과 본 연구에서 큰 도움을 주신 미국 아르곤국립연구소의 이병두(Byeongdu Lee)박사님께 감사의 말씀을 드리고 싶습니다. 또한 동료로서 항상 힘이 되어주는 조수정(Soojeong Cho)박사에게 감사드리고 싶습니다. 본인 연구가 바쁜 와중에도 제 연구를 도와주고 있는 나건 교수님 연구실의 후배들에게도 감사의 말씀을 드리고 싶습니다.
끝으로 항상 저를 위해 기도해주시는 부모님 (박상백, 김미애), 장인 장모님(박재경, 황병순), 아내 (박신정(Sin-jung Park) 박사)에게 감사드리고 싶습니다. 그들의 기도와 지원이 없었다면 이렇게 훌륭한 연구를 수행 할 수 없었을 것입니다. 무엇보다도 항상 제가 기대한 것 보다 좋은 길로 인도해주시는 하느님께 영광을 돌리고 싶습니다.
광역학치료(Photodynamic Therapy, PDT)는 빛에 화학적 반응을 일으켜 활성산소를 발생하는 광감작제(Photosensitizer)를 질환부위에 주입하고 특정 파장의 빛을 조사하여 암세포만 사멸 시키는 치료법 입니다. 광역학치료는 피부암, 두경부암, 자궁경부암, 대장암, 식도암, 췌장암 등 다양한 고형암 치료에서 그 효과가 입증되고 있고 다른 항암치료법에 비해 부작용이 적어 차세대 항암 치료법으로 주목받고 있습니다. 하지만 기존 광역학 치료법은 태양광과 같은 비 특이적인 빛에도 반응하기 때문에 시술 후 몇 주간 태양광을 피해 암실에서 생활해야 하는 불편함이 있었습니다. 본 연구에서는 특정 온도조건에서만 빛에 반응하는 스마트 광감작제를 개발하여 부작용은 최소화하고 치료효과는 향상시켰습니다. 특히 온도 감응 스마트 광감작제는 온열치료법 온도조건(~45 °C)에서 활성화 되므로, 부작용은 감소시키고 온열치료요법과 함께 사용하여 시너지 효과를 낼 수 있을 것이라 기대하고 있습니다.
많은 과학적 발견들이 그러하였듯 본 연구결과도 우연의 결과로 인해 시작되었습니다. 약물전달(Drug delivery)분야에서 많이 사용되었던 온도 감응 생체적합성 고분자와 기존의 단분자 광감작제를 화학적으로 결합하여 간단히 테스트해보았는데 온도에 따라 광활성이 변한다는 것을 우연히 발견하게 되었습니다. 하지만 처음에는 왜 높은 온도에서 광활성이 증가하는지 그 화학적 메커니즘을 밝혀내지 못해 꽤 오랫동안 연구는 지지부진했습니다. 그러던 중 우연한 계기로 동료의 입자가속기를 통한 X-선 산란측정 실험을 하기위해 미국 아르곤국립연구소(Argonne National Laboratory)에 방문하게 되었는데, 그 장비를 제 연구에 적용할 수 있다는 것을 알게 되었습니다. 결국 X-ray 분석법을 통해 온도에 따른 광활성의 변화는 스마트 광감작제의 구조적변화에 기인한다는 것을 밝혀낼 수 있었습니다. 이렇듯 본 연구는 우연으로 인한 발견과 다른 분야의 과학자와의 뜻밖의 인연을 통해 얻은 값진 성과이기 때문에 더욱 큰 의미가 있는 것 같습니다.
2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁 드립니다.
현재 저는 미국 일리노이주 시카고에 있는 노스웨스턴 의과대학교(Northwestern University Feinberg School of Medicine) 방사선과 김동현(Dong-Hyun Kim)교수님 연구실에서 박사후 과정으로 연수하고 있습니다. 노스웨스턴 의과대학 방사선과는 미국 중서부에서 랭킹 2위의 레지던트 프로그램을 운영하고 있으며, 높은 수준의 방사선 종양치료법을 보유하고 있습니다. 또한 시카고 도심에 위치하고 있어 쾌적한 환경에서 연구할 수 있다는 지리적인 이점이 있습니다. 공동연구를 수행한 가톨릭대학교 생명공학과 생체의료용 나노소재연구실 (나건 교수님)은 다양한 신규 광감작제의 개발과 약물전달시스템을 개발하는 한편 고분자 합성, 시험관내 세포평가, 전임상 평가를 모두 수행할 수 있어 생체재료 및 약물전달시스템을 연구하기에 최적의 시스템을 갖추고 있습니다.
끝으로 본 연구에서 온도에 따른 고분자 구조 분석에 큰 도움을 받은 미국 아르곤국립연구소(Argonne National Laboratory)의 이병두(Byeongdu Lee)박사님 연구팀을 소개해 드리자면, 아르곤국립연구소는 미국 에너지부(Department of Energy, DOE)산하의 국립연구소로서 대체에너지 개발과 기초물리학 분야에서 활발히 연구를 수행 하고 있으며, 특히 이병두 박사 연구팀은 입자가속기를 통한 X-ray분석법을 이용하여 나노구조, 고분자를 물리적으로 분석할 수 있는 전세계 몇 안되는 선도 연구팀입니다.
3. 연구활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람
앞에서 언급했듯이 좋은 연구는 우연의 결과로 생기게 되고 그 우연을 간과하지 않고 집요하게 파고들 때 성취되는 것 같습니다. 피천득 작가가 이야기 하였듯 "어리석은 사람은 인연을 만나고도 몰라보고, 보통 사람은 인연인 줄 알면서도 놓치고, 현명한 사람은 옷깃만 스쳐도 인연을 살려낸다."라는 말이 연구에서도 굉장히 중요한 것 같습니다. 연구를 하면서 얻은 우연한 결과를 간과하기도 하고 연구를 하면서 알게 된 많은 과학자들과 인연을 쉽게 생각하기도 합니다. 결국 좋은 연구는 연구결과 또는 연구자와의 인연을 소중히 여길 때 성취될 수 있는 것 같습니다. 또한 본 연구는 한·미의 다양한 분야의 공동 연구진이 다학제적인 연구를 통해 수행되어 그 의미가 큰 것 같습니다.
4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?
사실 저는 BRIC의 한국을 빚내는 사람들(한빛사) 인터뷰를 보며 다른 연구자들이 어떻게 연구에 대해 고민하고 접근하고 있는지 많이 배우고 있습니다. 많은 연구자들의 인터뷰를 보시면 공통점을 느낄 수 있는 것 같습니다. 훌륭한 연구를 수행해 한빛사에 이름을 올리고 있는 연구자들은 연구를 즐기고 있으며 힘든 연구과정 또한 감사히 여기고 본인의 연구결과를 겸손히 소개하고 있습니다. 아직 연구 경험이 많지 않은 제가 감히 후배 연구자들에게 조언해줄 수는 없지만, 후배 과학자들이 한빛사 인터뷰를 통해 배우고 느꼈으면 하는 바람이 있습니다. 또한 BRIC에 최신 생물학 정보를 게재해주고 계신 양병찬 선생님으로부터 많은 최신 생물학 정보는 얻고 있습니다. 바쁘신 와중에도 최신 생물학 정보를 소개하기 위해 노력하시는 BRIC 관계자분들에게 다시한번 감사드리고 싶습니다.
5. 연구활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?
앞으로 미국에서 심도 있는 나노의약품(Nano-medicine)의 중개연구(Translational Research)를 할 계획을 하고 있습니다. 최근 기대와 다른 나노의약품의 부정적인 결과 때문에 많은 연구자들과 일반인들이 실망하기도 하였습니다. 하지만 나노의약품의 역사는 그리 길지 않기 때문에 여전히 가능성이 무궁무진하다고 생각합니다. 저는 나노의약품의 실질적인 임상적용을 위한 연구를 하기 위해 동물질환모델을 개발하는 한편 나노의약품의 최적화 과정을 통해, 현재에도 고통받고 있는 환자들에게 희망고문이 아닌 희망을 드리기 위해 최선을 다하고 싶습니다.
6. 다른 하시고 싶은 이야기들....
오랜 시간 동안 제게 큰 멘토가 되어 주신 가톨릭대학교 나건 교수님께 감사에 말씀을 드리고 싶습니다. 그 밖에도 연구와 진로에 있어서 격려와 지원을 아끼지 않으시는 미국 노스웨스턴 의과대학교의 김동현(Dong-Hyun Kim)교수님 Andrew C. Larson 교수님과 본 연구에서 큰 도움을 주신 미국 아르곤국립연구소의 이병두(Byeongdu Lee)박사님께 감사의 말씀을 드리고 싶습니다. 또한 동료로서 항상 힘이 되어주는 조수정(Soojeong Cho)박사에게 감사드리고 싶습니다. 본인 연구가 바쁜 와중에도 제 연구를 도와주고 있는 나건 교수님 연구실의 후배들에게도 감사의 말씀을 드리고 싶습니다.
끝으로 항상 저를 위해 기도해주시는 부모님 (박상백, 김미애), 장인 장모님(박재경, 황병순), 아내 (박신정(Sin-jung Park) 박사)에게 감사드리고 싶습니다. 그들의 기도와 지원이 없었다면 이렇게 훌륭한 연구를 수행 할 수 없었을 것입니다. 무엇보다도 항상 제가 기대한 것 보다 좋은 길로 인도해주시는 하느님께 영광을 돌리고 싶습니다.
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