Nitric oxide releasing/responsive materials for bioapplication

Abstract

일산화질소는 생물학적으로 매우 의미 있는 가스분자이다. 1998년 이래로 심혈관계의 혈관확장, 항박테리아 효과 그리고 면역반응과 같은 일산화질소의 생물학적 기능의 정확한 매커니즘을 이해하기 위해서, 많은 연구들이 활발히 진행되었다. 이를 토대로 하여, 일산화질소를 전달하려는 시도로 발전되어 왔으며, 추후에 혈관확장제, 상처치유제, 항암제, 항생제 등으로 응용될 것 이다. 일산화질소는 적절한 양으로 조절될 경우 위와 같이 좋은 방향으로 사용할 수 있지만, 그렇지 않을 경우 심각한 질병을 야기하는 경우도 있다. 실제 일산화질소는 암, 류마티스관절염, 심혈관질병 등의 병인화와 관계가 깊다. 그래서 일산화질소 관련 질병들을 치료하기 위한 하나의 전략으로서 일산화질소 감응형 물질을 개발한다면, 질병 주변의 환경을 인식하여 불특정한 독성과 일산화질소를 줄일 수 있을 뿐만 아니라 효율적인 치료약물전달물질로써 응용될 수 있을 것이라고 기대하였다. 하지만 일산화질소의 반감기는 매우 짧기 때문에 감응성 물질을 설계하는 것은 매우 힘들다. 본 학위논문에서는 일산화질소를 방출시킬 수 있는 고분자와, 일산화질소에 감응할 수 있는 하이드로젤/금나노입자를 서술한다.

Nitric oxide is a very meaningful gas molecule in biology. Studies on the basic biological functions of NO such as cardiovascular vasodilation, antibacterial activity and immune response have been actively researched to understand the precise mechanisms. Based on the understanding of NO, researchers have tried to acquire the function by delivering NO to the desired region. Through these efforts, the NO releasing materials are expected to be promising candidates for bio-therapeutics such as vasodilator, wound treatment agent, anticancer drug, and antibacterial agent. In recent, a new directional study of NO has begun because NO is not always a good molecule in our body unless it is properly regulated. In fact, NO is closely linked to the pathogenesis of cancer, rheumatoid arthritis, and cardiovascular diseases, so the development of NO-responsive material is essential for establishing a therapeutic strategy for the treatment of NO-related diseases. However, designing NO-responsive materials is a big challenge because NO is a temporally transient radial. In the thesis, NO releasing biocompatible polymer and NO responsive gel/gold nanoparticles for bioapplication are presented.