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국문초록

목차

Chapter 1. 서론 13

1.1. 연구 배경 13

1.2. 초음파역학 치료 13

1.3. 이산화망간 나노입자를 이용한 초음파역학 치료 14

1.4. 산화아연 나노입자를 이용한 초음파역학 치료 15

Chapter 2. 산소발생 이산화망간 나노입자를 이용한 초음파역학 항암 치료 17

2.1. 이산화망간 나노입자를 이용한 ROS 증가 17

2.2. 실험 재료 17

2.3. 실험 방법 18

2.3.1. 속이 빈 이산화망간 나노입자 (HMnO₂)의 합성 18

2.3.2. HMnO₂의 크기 및 표면전하 평가 19

2.3.3. GSH 소모 평가 19

2.3.4. 산소발생 평가 20

2.3.5. ROS 발생 평가 20

2.3.6. 세포 배양 20

2.3.7. 세포 내 유입 평가 20

2.3.8. 세포 내 GSH 감소 평가 21

2.3.9. 세포 내 산소 발생 평가 21

2.3.10. 세포 내 ROS 발생 평가 21

2.3.11. 세포 사멸도 평가 22

2.4. 결과 및 토의 22

2.4.1. HMnO₂의 합성 및 물리적 특성 확인 22

2.4.2. HMnO₂의 ROS 발생 확인 23

2.4.3. HMnO₂의 세포 내 ROS 발생 및 세포 사멸도 확인 23

2.4.4. HMnO₂을 이용한 초음파역학 치료 25

Chapter 3. 초음파에 반응하여 ROS를 발생시키는 막대 모양의 PEG 코팅 산화아연 나노입자의 합성 및 평가 40

3.1. 산화아연 나노입자를 이용한 초음파역학 치료 40

3.1.1. 압전효과를 이용해 ROS를 발생시키는 산화아연 입자. 40

3.1.2. DOX 봉입과 PEG 코팅 40

3.2. 실험 재료 41

3.3. 실험 방법 41

3.3.1. PZnO 합성 및 DOX가 탑재된 PZnO 제조 41

3.3.2. PZnO의 ROS 발생 평가 42

3.3.3. PZnO 약물방출 평가 42

3.3.4. PZnO 세포 내 ROS 평가 42

3.3.5. PZnO의 세포 사멸도 평가 43

3.3.6. DOX@PZnO 세포 내 ROS 평가 43

3.3.7. DOX@PZnO의 세포 사멸도 평가 43

3.4. 결과 및 토의 44

3.4.1. PZnO의 합성 및 물리적 특성 확인 44

3.4.2. PZnO의 ROS 발생 및 세포사멸도 확인 44

3.4.3. DOX@PZnO의 세포 내 ROS 및 세포 사멸도 확인 45

3.4.4. PZnO를 이용한 초음파역학 치료 45

Chapter 4. 결론 및 고찰 51

참고문헌 52

Abstract 55

표 2.1. DLS를 이용하여 측정한 각 나노입자의 표면전하. 29

그림 1.1. 초음파역학 치료의 장점과 이산화망간과 산화아연을 이용한 단점의 보완. 16

그림 2.1. ICG@HMnO₂를 이용하여 암 세포에서 저산소증을 극복하기 위한 방법. 27

그림 2.2. SiO₂ 나노입자를 기반으로 한 ICG@HMnO₂의 합성과정. 28

그림 2.3. SiO₂, MnSiO₂, MnO₂, ICG@MnO₂의 TEM 사진. 30

그림 2.4. H2O₂ (100 μM), pH 6.5, GSH (100 μM), pH 7.4 용액에서 4시간 동안 반응시킨 MnO₂의 TEM 사진. 31

그림 2.5. (A) DTNB (100 ㎍/mL)를 이용한 HMnO₂ (50 ㎍/mL)의 GSH (100 μM) 소모능력 평가. (B) RPDD (100 ㎍/mL)를 이용한 HMnO₂ (100 ㎍/mL)의 산소... 32

그림 2.6. SOSG (30 ㎍/mL)를 이용한 Untreated, ICG (10 ㎍/mL), HMnO₂ (8.7 ㎍/mL), ICG@HMnO₂의 ROS 발생량 평가. (0.5 W/㎠, 2 min) 33

그림 2.7. (A) DTNB (20 ㎍/mL)를 사용한 HMnO₂ (10 ㎍/mL)의 세포 내 GSH 소모 능력 평가. (ICG 10 ㎍/mL) (B) RDPP (5 ㎍/mL)를 이용한 HMnO₂ (10... 34

그림 2.8. ICG (10 ㎍/mL)를 이용한 ICG@HMnO₂의 세포 내 유입량 평가. 35

그림 2.9. DCFH-DA (10 μM)를 이용한 Untreated, ICG (10 ㎍/mL), HMnO₂ (8.7 ㎍/mL), ICG@HMnO₂의 세포 내 ROS 발생량 평가. (0.3 W/㎠, 1 min) 36

그림 2.10. 저산소증 상태에서 Untreated, ICG (10 ㎍/mL), HMnO₂ (8.7 ㎍/mL), ICG@HMnO₂의 세포 내 ROS 발생량. (0.3 W/㎠, 1 min) 37

그림 2.11. 일반 상태와 저산소증 상태에서 Untreated, HMnO₂ (8.7 ㎍/mL), ICG@HMnO₂의 세포생존율. (ICG 10 ㎍/mL, 1W/㎠, 1 min) 38

그림 2.12. 저산소증 상태에서 Untreated, ICG (10 ㎍/mL), HMnO₂ (8.7 ㎍/mL), ICG@HMnO₂의 세포생존율. (1 W/㎠, 1 min) 39

그림 3.1. PZnO를 이용한 SDT의 메커니즘. 46

그림 3.2. PZnO와 DOX@PZnO의 TEM 사진. (scale bar 20 nm) 47

그림 3.3. pH 7.4와 pH 6.5 용액을 이용한 DOX@PZnO의 약물방출 실험. 48

그림 3.4. (A) DPBF (40 μM)를 이용한 PZnO (10 ㎍/mL)의 ROS 발생량. (1 W/㎠, 1 min) (B) DCFH-DA (5 μM)를 이용한 PZnO (10 ㎍/mL)의 세포 내 ROS 발생량.... 49

그림 3.5. (A) Untreated, DOX (0.78 ㎍/mL), PZnO (4 ㎍/mL), DOX@PZnO의 세포 내 ROS 발생량. (1 W/㎠, 1 min) (B) Untreated, DOX (0.78 ㎍/mL), PZnO... 50