감각신경성 난청은 달팽이관 항상성 교란으로 발생하며, 산화환원, 이온, 대사 인자 불균형이 유모세포 변성 및 시냅스 손상을 초래한다. 기존 치료법은 활성산소종 효소적 제거 능력이 부족하고 혈액-미로 장벽을 통과하지 못하는 한계가 있다.
본 연구는 세포 모방 이중 촉매 나노반응기(HSC@Se)를 개발했다. 이는 GPx 모방 이셀레나이드와 superoxide dismutase, catalase를 통합하여 해독 과정을 재구성한다. 알부민 지지체는 나노구조를 안정화하고, 호중구 부착 수송 및 메갈린 매개 흡수를 통해 혈액-미로 장벽을 능동적으로 통과하여 유모세포와 나선신경절 뉴런으로 효율적인 전달을 가능하게 한다.
소음 유발 난청 마우스 모델에서 HSC@Se는 산화환원 균형을 회복하고, 페로프토시스를 억제하며, 철 대사를 정상화하고, 유모세포 완전성을 보존하며, 리본 시냅스를 유지하고, 청력 역치 변화를 감소시켰다. 전사체 분석 결과, 항산화 및 대사 회복 경로 활성화가 확인되었다.
이 연구는 자연적 항산화 네트워크를 모방하여 달팽이관 산화환원 항상성을 재조정하고 청력 보호를 유도하는 세포 모방 나노반응기를 제시한다. 이는 소음성 난청 치료를 위한 새로운 전략을 제공한다.
본 연구는 치환된 벤조에이트 축 리간드(O2CC6H4X)를 포함하는 Mo2Ni(dpa)4(O2CC6H4X)2 이종 금속 원자 사슬 복합체의 합성을 보고한다. 여기서 X는 파라 치환체(CH3, H, I, CN, CF3)이다. 이 화합물들은 기존에 보고된 Mo2Ni(dpa)4(OTf)2 전구체와 두 당량의 [NEt4][O2CC6H4X] 카르복실레이트 염을 반응시켜 합성되었으며, 유사 할로젠화물 축 리간드 치환에 대한 이전 연구를 기반으로 한다.
결정학적, 분광학적, 자기적 측정 결과, 합성된 화합물들은 유사한 구조적 및 분광학적 특성을 가지며 S = 1 Ni2+ 상자성 중심을 지지함을 확인하였다. 전기화학적 연구에서는 Mo24+/Mo25+ 산화환원쌍이 축 벤조에이트 파라 치환체의 전자적 특성(σp)에 반응하며, 치환체 σp가 증가함에 따라 Mo24+/Mo25+ 산화환원쌍의 E1/2가 증가하는 경향을 보였다.
또한, 이러한 합성 방법이 파라 치환 벤조에이트 계열 외의 리간드에도 적용 가능함을 입증하기 위해 산화환원 활성 리간드인 페로센 카르복실레이트(O2CFc)를 포함하는 Mo2Ni(dpa)4(O2CFc)2 복합체 2를 합성하고 특성화하였다.
본 연구는 이종 금속 원자 사슬 복합체의 합성을 확장하고, 축 리간드의 전자적 특성이 금속 중심의 산화환원 거동에 미치는 영향을 체계적으로 규명함으로써 새로운 기능성 재료 개발의 토대를 제공한다.
폴리페놀, 특히 카테콜은 자연 및 산업 부산물에서 유래하는 화합물로, 다양한 물리화학적 및 생물학적 특성을 지닌다. 본 총설은 이들의 핵심적인 산화환원 특성에 주목하여, 항산화 작용과 더불어 반응성 산소종(ROS) 생성을 정밀하게 조절하는 이중적 능력에 대해 조명한다.
이러한 이중적 특성은 폴리페놀이 나노입자, 하이드로젤, 생체접착제, 코팅 및 멤브레인 등 다양한 생체재료 개발에 활용될 수 있는 기반을 제공한다. 항균 전략, 첨단 암 치료, 조직 재생 분야에서 폴리페놀의 ROS 조절 능력이 치료 효과를 유도하는 방식이 탐구된다.
전임상 연구에서 유망한 결과에도 불구하고, 약동학, 생체 안전성, 규제 경로, 제조 일관성 등 임상 적용에는 상당한 난관이 존재한다. 향후 연구는 ROS 동역학에 대한 심층적 이해와 정밀 제어, 첨단 전달 시스템, 합리적인 재료 설계, 그리고 인공지능(AI) 통합을 통한 연구 가속화 및 임상 검증에 집중해야 한다.
본 포괄적인 총설은 폴리페놀 기반 생체재료의 현재 상태, 당면 과제, 그리고 미래 방향을 통합적으로 제시한다.
