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나노입자 기술이 항암 치료에 미칠 영향

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    올해 4월, 일요일 오후였습니다.
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    전화기가 울려
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    받았습니다.
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    목소리가 들렸습니다.
    “나 레베카야.
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    너를 초대 하려고 전화했어.
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    내 장례식으로."
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    저는 물었습니다.
    “레베카, 도대체 무슨 말이야?”
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    그녀는 말했습니다.
    “조이, 친구로서 이제 나를 놓아줘.
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    너무 지쳤어.”
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    다음날 레베카는 죽었습니다.
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    당시 레베카는 31살이었습니다.
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    유방암과 8년이나 싸웠고
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    암은 세 차례 재발했습니다.
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    저는 레베카를 구하지 못했습니다.
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    과학계도 구하지 못했습니다.
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    의학계 또한 실패했습니다.
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    레베카 하나만이 아닙니다.
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    5초마다
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    누군가 암으로 죽습니다.
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    오늘도 우리 의학자들은
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    레베카 같은 암 환자가
    마지막이기를 바라며
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    연구에 전념을 다하고 있습니다.
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    미 정부만 해도 무려
    천억 달러가 넘는 예산을
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    1970년 이래 암 연구에 투자했지만
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    암 환자의 생존율은 크게
    높아지지 못했습니다.
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    특히 매우 공격적인 유형의
    암에 걸렸을 때 생존율이 낮습니다.
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    변화가 필요합니다.
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    여태까지 해온 방법이
    통하지 않기 때문입니다.
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    암 치료는 소방관을
    보내는 것과 같습니다.
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    암은 커다란 화재와
    비슷하기 때문입니다.
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    이 소방관은 항암제입니다.
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    하지만 우리는 소방관을
    소방차도 없이 보냅니다.
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    운송 수단이 없으므로
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    사다리도 응급 장비도 없습니다.
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    99%를 넘는 소방관이
    화재 현장에 도착하지 못합니다.
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    99%가 넘는 항암제가
    종양에 도달하지 못합니다.
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    항암제가 목표로 하는 종양으로 갈
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    운송 수단과 도구가 없기 때문입니다.
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    알고보니 진짜 문제는 모두
    종양이 있는 위치였습니다.
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    (웃음)
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    따라서 항암제를 종양으로
    보낼 소방차가 필요합니다.
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    나노입자가 바로 이 소방차 같은
    역할을 할 수 있습니다.
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    우리는 항암제를
    나노입자 내부에 실을 수 있고
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    나노입자는 운반책이자
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    필요한 장비로서 기능하여
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    항암제를 종양의 깊숙한 지점으로
    보낼 수 있습니다.
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    그런데 나노입자란 무엇이고
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    나노입자는 얼마나 작은 걸까요?
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    다양한 소재를 이용해 만든
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    서로 다른 종류의 나노입자가 있는데
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    예로 금속 기반 나노입자와
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    지방 기반 나노입자가 있습니다.
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    하지만 나노입자처럼
    작은 크기를 실제로 보려면
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    머리카락 한 올을 뽑아
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    현미경으로 봐야 합니다.
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    여기 매우 가는 머리카락
    한 올이 있습니다.
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    제 머리카락은 지름이
    대략 4만 나노미터쯤 됩니다.
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    이는 나노입자 400개를
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    수직으로 쌓아 올리면
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    머리카락 한 올만 한
    두께가 된다는 이야기입니다.
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    저는 암을 비롯한 다양한 질병과
    싸우기 위해 설립한 나노입자 연구소를
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    이곳 잭슨빌의 메이오클리닉
    (Mayo Clinic)에서 이끌고 있습니다.
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    메이오클리닉에서
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    저희는 정말 훌륭한 장비로
    환자들을 치료합니다.
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    이는 모두 아낌없이 기부 하시고
    연구에 자금을 대주신 덕분입니다.
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    어떻게 나노입자들을 이용해 항암제를
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    종양으로 옮길 수 있을까요?
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    나노입자에는 다용도 도구함이 있습니다.
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    나노입자의 도움을 받지 못한 항암제는
    콩팥을 거치며
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    몸 안에서 빠르게 약효가 떨어지는데
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    항암제가 너무 작기 때문입니다.
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    이는 물이 체를
    빠져나가는 것과 비슷합니다.
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    따라서 항암제가 종양까지
    도달할 시간이 부족합니다.
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    여기 그림을 보여드리겠습니다.
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    소방관, 즉 항암제가 있습니다.
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    그들은 혈액을 타고 순환하지만,
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    몸에서 빠르게 약효가 약해져
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    종양 내부까지 침투하지 못합니다.
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    하지만 항암제를 나노입자에 실으면
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    몸 안에서 약효가
    약해지지 않을 것입니다.
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    나노입자가 너무 크기 때문입니다.
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    나노입자는 혈액을 타고
    순환을 지속하며
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    항암제가 종양을 찾기 위한
    시간을 더 벌여줄 것입니다.
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    여기 항암제, 소방관이
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    소방차, 즉, 나노입자 안에 있지요.
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    혈액을 타고 순환하며
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    항암제의 약효가 빠지는 것을 막고
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    실제로 종양에 도달합니다.
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    나노입자가 또 어떠한
    도구들을 지니고 있을까요?
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    나노입자는 항암제를 몸 안에서
    파괴되지 않게 보호할 수 있습니다.
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    항암제는 무척 중요하지만
    민감한 약물로
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    혈액에 있는 효소에 쉽게 훼손됩니다.
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    따라서 항암제를 나노입자로
    보호하지 않으면
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    제대로 기능할 수 없습니다.
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    또 다른 나노입자의 도구는
    표면 연장입니다.
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    표면 연장은 손가락이 있는
    작은 손처럼 종양을 잡고
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    정확히 그 위로 연결되어
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    나노입자가 순환하며
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    암세포 표면에 붙어
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    항암제가 자기 일을 할 수
    있게 시간을 벌어줍니다.
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    이 외에도 나노입자는 다양하고
    많은 도구를 지니고 있습니다.
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    오늘날
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    전 세계에 있는 환자를 대상으로
    암세포를 치료하기 위해
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    나노입자를 활용한 사례가 10건 이상
    임상적으로 입증되었습니다.
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    그러나 여전히 레베카처럼
    사망한 환자들이 있습니다.
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    그렇다면 현재 입증된 나노입자에
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    어떠한 문제점과 한계가 있을까요?
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    주요 문제는 간입니다.
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    간은 인체의 여과 시스템으로
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    몸 밖에서 침입한 대상을
    찾아내어 파괴합니다.
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    예를 들어 바이러스와 박테리아
    그리고 나노입자 또한 파괴합니다.
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    또한 간에 있는 면역세포는
    나노입자를 먹어 치워
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    종양에 도달하지 못하게 합니다.
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    여기 그림을 보시면 콩팥이
    더 이상 문제 되지 않음에도
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    소방차들, 즉, 나노입자들이
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    간에 막혀서
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    오직 일부만 종양에 도달합니다.
  • 6:47 - 6:50
    따라서 나노입자를
    개선하기 위한 향후 전략은
  • 6:50 - 6:55
    간에 있는 면역 세포를
    일시적으로 무력화하는 것입니다.
  • 6:55 - 6:58
    어떻게 이 세포들을
    무력화할 수 있을까요?
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    저희는 암과 다른 증세를 다루기 위해
    임상적으로 승인된
  • 7:02 - 7:03
    다른 약물들을 연구하고 있었습니다.
  • 7:03 - 7:06
    혹시 그 중에 면역 세포가
    나노입자를 못 먹게
  • 7:06 - 7:09
    막을 수 있는 약물이 있는지
    보기 위해서였죠.
  • 7:10 - 7:14
    뜻밖에도 임상 전 연구 중 한 곳에서
  • 7:14 - 7:18
    개발된 지 70년 된
    말라리아 치료제가
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    면역 세포로 하여금 나노입자를
    내복화하는 것을 막아
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    나노입자가 간을 통과해
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    종양으로 계속 갈 수 있게
    한다는 것을 발견했습니다.
  • 7:31 - 7:34
    여기 그림을 보시면 간을 막아서
  • 7:34 - 7:36
    나노입자가 그쪽으로 가지 않고
  • 7:36 - 7:38
    대신 종양으로 갑니다.
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    때때로 과학에서는 예상치 못한 연결이
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    새로운 해결책으로 이끌기도 합니다.
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    나노입자가 간에 막히는 것을 방지할
  • 7:52 - 7:54
    다른 전략은
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    신체 고유의 나노입자를
    사용하는 것입니다.
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    그렇죠. 놀라운 일입니다.
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    여러분과 우리 모두의 몸 안에
    많은 나노입자가
  • 8:04 - 8:06
    순환하고 있습니다.
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    그 나노입자들은
    신체의 일부이기 때문에
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    간이 외부에서 침입한 것으로
    취급할 가능성이 작습니다.
  • 8:15 - 8:18
    이러한 생물학적 나노입자들은
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    침과 혈액과 소변 그리고
    췌액에서 발견할 수 있습니다.
  • 8:22 - 8:24
    몸에서 그것들을 모아
  • 8:24 - 8:28
    항암제를 위한 소방차로
    사용할 수 있습니다.
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    이 경우
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    간의 면역 세포가 생물학적 나노입자를
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    먹을 가능성이 줄어듭니다.
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    따라서 트로이 목마와
    비슷한 방법을 사용해
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    간을 속인다고 할 수 있습니다.
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    여기 보시면 생물학적 나노입자가
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    혈액을 타고 순환합니다.
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    간에 들키지 않은 채로
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    종양에 도달합니다.
  • 8:50 - 8:52
    미래에는
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    자연 고유의 나노입자로
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    항암제를 옮겨
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    항암제가 엉뚱한 지점에서
    막히는 것을 방지해
  • 9:01 - 9:06
    부작용을 줄이고
    생명을 살리고자 합니다.
  • 9:08 - 9:10
    하지만 주요한 문제는
    다음과 같습니다.
  • 9:10 - 9:16
    어떻게하면 이 생물학적
    나노입자에 손상을 가하지 않고
  • 9:16 - 9:18
    대량으로 격리할 수 있을까요?
  • 9:19 - 9:22
    저의 연구소는 이를 위해
    효율적인 방법을 개발했습니다.
  • 9:22 - 9:26
    우리는 대량의 체액을 처리해
  • 9:26 - 9:31
    농도 높고 질 좋은 배합의
  • 9:31 - 9:33
    생물학적 나노입자를
    만들 수 있습니다.
  • 9:34 - 9:38
    이 나노입자들은 아직
    임상에서 사용할 수 없습니다.
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    일반적으로 12년이라는 시간이
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    실험 결과를 연구실에서
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    실생활로 전파하는 데
    소요되기 때문입니다.
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    이는 암과의 싸움에 삶을 헌신하는
  • 9:51 - 9:54
    과학자들과 의사들이
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    힘을 합쳐야 하는 도전입니다.
  • 10:00 - 10:05
    우리는 환자들이 주는 영감을
    통해 계속 연구합니다.
  • 10:06 - 10:10
    저는 우리가 지속적으로
    나노의학을 연구한다면
  • 10:10 - 10:14
    건강한 신체 기관에 해를 줄이고
  • 10:14 - 10:15
    삶의 질을 올리며
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    앞으로 발생할 환자들을
    구할 수 있으리라 믿습니다.
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    저는 이런 상상을 합니다.
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    만약 이 치료법을
    레베카에게 쓸 수 있었다면
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    그날 받은 전화가
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    다른 종류의 초대
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    장례식이 아닌
  • 10:34 - 10:35
    결혼 초대였을 수도 있었다고.
  • 10:35 - 10:37
    감사합니다.
  • 10:37 - 10:40
    (박수)
Title:
나노입자 기술이 항암 치료에 미칠 영향
Speaker:
조이 울프램(Joy Wolfram)
Description:

항암제의 99%가 종양에 도달하지 못합니다. 치료제가 효과를 발휘하기 전에 체내에서 약효가 떨어지기 때문입니다. 항암제를 종양으로 잘 전달하여 생명을 살릴 방법은 없을까요? 암 연구원 조이 울프램(Joy Wolfram)은 약물을 종양에 정확히 전달하기 위해 나노 입자를 사용하는 최첨단 의학 연구를 소개하고, 암세포를 공격할 때까지 어떻게 나노 입자로 약물을 보호할 수 있는지 설명합니다.
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Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TEDTalks
Duration:
10:53

Korean subtitles

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