천 교수는 외부 자기장 에너지를 열로 바꿀 수 있는 공 모양의 나노자석을 만들고, 공동 연구자인 박국인 의대 교수와 함께 쥐를 대상으로 나노자석을 활용한 '온열 암 치료'를 시도한 결과 암 세포가 제거된 사실을 확인했다.  

온열치료는 암 세포가 42℃이상 온도에서 죽는 것을 이용, 열을 쪼여 암을 제거하는 방법을 말한다. 
 

자성을 띤 나노입자를 쥐의 암세포 부위에 주입하고, 주변에 교류 자기장을 만들어주면 나노입자의 양극이 주기적으로 바뀌면서 회전 열을 내게 된다.

연구진은 나노자석을 활용한 온열 치료는 이미 해외에서 시도되고 있지만, 이번에 독자적으로 개발한 15㎚ 크기의 나노입자는 기존에 비해 발열 효율이 최고 30배에 달해 더 높은 치료 효과를 낼 것으로 기대된다고 밝혔다.

연구진은 교류 자기장 에너지를 더 많은 열로 전환하기 위해 단순 산화철 대신 산화철에 코발트·망간 등을 섞은 합금으로 나노입자를 만들었고, 중심과 껍질이 따로 존재하는 독특한 '이중 구조'를 고안했다고 말했다.

특히 연구팀은 이 나노입자를 활용한 온열치료는 같은 양의 기존 항암약물인 독소루비신과 비교해서도 효과가 더 우수하다고 밝혔다. 항암약물의 경우 처음에는 암 성장이 억제되다가, 시간이 지날수록 살아남은 암세포가 다시 성장하는 것이 관찰되었다는 것이다.

천 교수는 "효과적 온열치료를 위해 충분한 열을 내는 나노 물질 개발이 그동안 시급한 과제였다"며 "이번 이중 구조 나노자석 개발로 효과적 암 치료가 가능해졌다"고 설명했다.

이 논문은 '네이처 나노테크놀로지' 인터넷판에 26일 게재됐다.