글루코사민 기능화 탄소나노튜브의 항균 효능

항생제 내성은 항균제 오남용과 다제내성 병원균의 빠른 진화로 인해 심각한 세계적 보건 문제로 대두되고 있습니다. 기존 항생제는 낮은 안정성, 생체이용률, 독성 및 효능 감소로 인해 한계에 직면해 있습니다. 본 연구는 탄소나노튜브 기반 나노운반체가 내성균에 대한 항생제 전달 및 효능을 향상시킬 수 있는 잠재력을 탐구합니다. 다중벽 탄소나노튜브를 산화시키고 글루코사민으로 기능화한 후, 에타크리딘 락테이트와 설파메톡사졸 두 가지 항생제를 로딩하여 나노접합체를 형성했습니다. 특성 분석 결과, 성공적인 기능화 및 약물 로딩이 확인되었습니다. 열중량 분석은 표면 변형에 따른 뚜렷한 중량 감소를, 푸리에 변환 적외선 스펙트럼은 아마이드 결합 형성 및 약물-나노운반체 상호작용을 검증했습니다. 주사전자현미경은 기능화 후 표면 거칠기 증가 및 구조적 결함을 나타냈습니다. UV-Vis 분광법은 높은 캡슐화 효율(에타크리딘 락테이트 85.37%, 설파메톡사졸 93.69%)을 보였습니다. 동적 광산란 분석 결과, 127~429 nm 범위의 유체역학적 직경, 적당한 다분산성, 안정적인 음의 제타 전위(-17~-23 mV)를 확인하여 콜로이드 안정성을 입증했습니다. 그람 음성 및 양성균에 대한 생물학적 평가에서, 약물 로딩 나노접합체는 자유 약물 및 개별 나노물질에 비해 유의하게 향상된 항균 활성을 나타냈습니다. 특히, EL-GA-OMC 나노접합체는 모든 시험 균주에서 100%의 완전한 세균 억제를 달성했으며, SMX-GA-OMC 또한 단독 약물 대비 현저히 향상된 항균 활성을 보였습니다. 반수 최대 억제 농도(IC₅₀) 분석은 효능 증가를 더욱 확인시켜 주었으며, EL-GA-OMC가 E. coli K1에 대해 가장 낮은 IC₅₀ 값(10.20 ± 0.19 µg/mL)을 나타냈습니다. 이러한 결과는 글루코사민 기능화 탄소나노튜브 기반 나노접합체가 항생제 내성 문제에 대한 유망한 해결책이 될 수 있음을 시사합니다.