▲왼쪽부터 동아대 정태훈, 김선자 교수. (사진제공=동아대)

동아대학교 정태훈·김선자 교수 연구팀(신소재물리학과)이 최근 저온 대기압 플라즈마 암치료의 처리로 인해 유도된 활성 산소 및 질소종(RONS, reactive oxygen and nitrogen species)의 생성이 인체 암세포와 정상세포에 미치는 영향을 비교한 연구 성과를 국제 저명 학술지에 게재했다.

이번 연구 결과는 향후 플라즈마 암치료의 발전에 크게 기여할 전망이다.

정 교수와 김 교수가 논문 공동 제1저자로 참여한 연구 결과는 지난 3일 세계적인 학술지 Nature 자매지인 '사이언티픽 리포트(Scientific Reports)'에 'Cold atmospheric plasma jet generated RONS and their selective effects on normal and carcinoma cells'라는 제목으로 게재됐다.

연구팀은 저온 대기압 플라즈마 기술 중 전 세계적으로 주목을 받고 있는 플라즈마-생의학 융합 분야에서 저주파, 고주파 등의 전력소스를 이용하여 대기압 플라즈마 제트을 발생시켜 세균 박멸, 세포 예정사 및 괴사 등의 응용연구를 진행해 오고 있다. 대기압 플라즈마는 세균박멸, 소독, 혈액응고, 피부재생 등의 다양한 생의학적 응용이 가능하며 최근에는 플라즈마를 이용한 암치료 응용분야가 각광받고 있다.

세포 사멸과정 중 한 종류인 세포 예정사(세포 예정사: 세포가 외부 혹은 내부로부터의 신호 자극에 반응하여 스스로를 파괴하는 메커니즘) 과정으로 죽어가는 세포는 파괴된 세포 내 구성성분이 세포 외부환경으로 유출되지 않는다. 이웃 세포에 손상을 가하거나 염증을 유발하지 않기 때문에 세포 예정사는 암세포의 치료에 매우 중요한 메커니즘이 될 수 있다. 세포에 플라즈마를 가하면 세포막에 비 유전적 물리적 손상을 주거나 혹은 DNA를 손상시켜 유전적인 신호에 변화를 주고, 그 결과 세포 예정사를 유도하기 때문에 대기압 플라즈마는 새로운 암세포 치료법으로 주목받고 있다.

정 교수는 “이번 연구 결과는 플라즈마에 의해 유도된 인자들의 세포 내 역할에 대한 메커니즘과 세포 예정사에 이르는 신호경로를 밝히는데 유용하고 가치 있는 정보를 제공하고, 플라즈마가 암세포와 정상세포에 차별적으로 반응한다는 것을 다양한 종류의 세포에서 입증하였다는 점에서 의미가 있다”고 말했다.

이어 “전 세계적으로 플라즈마 암치료법의 동물 실험이 가속화되고 있는 시점”이라며 “이번 연구결과를 기반으로 후속 실험이 활성화되고, 플라즈마 암치료 의료기기 개발 및 상용화가 한 발 앞당겨 질 것으로 기대된다”고 말했다.

(CNB=최원석 기자)