전기치료 전략은 종양 치료, 특히 백금(Pt) 기반 나노물질을 이용하여 전기장 하에서 반응성 산소종(ROS) 생성을 촉진하여 종양 세포를 사멸시키는 전기역학 치료(EDT)에서 큰 잠재력을 보여왔습니다. 그러나 기존의 전기촉매 반응은 전극/전해질 계면의 2차원 공간에 의해 제한되어 반응 면적이 제한적이고 촉매 효율이 높지 않습니다. 또한, 전기치료를 화학요법 및 면역요법과 유기적으로 결합하여 시너지 효과를 얻는 방법은 현재 암 치료 연구의 중요한 방향입니다.

2026년 3월 11일, ACS Nano는 연구진이 주입 가능한 복합 전도성 하이드로겔(SA/Gel@PPy/Pt NWs/Pt NPs, 약칭 SGPP CHs)을 개발했다고 발표했습니다. 이 하이드로겔은 알긴산나트륨을 기반으로 하며, 젤라틴@폴리피롤(Gel@PPy)과 백금 나노와이어(Pt NWs)가 결합하여 3차원 전도성 네트워크를 형성하고 물질을 담지할 수 있도록 설계되었습니다. 백금 나노입자(Pt NPs) .

주입 가능한 전도성 젤을 종양 조직에 직접 도포하여 감싼다. 그런 다음 두 개의 백금 바늘 전극을 젤 영역에 삽입하고, 내부의 3차원 전극 네트워크를 외부 회로와 연결하여 치료를 위한 완전한 전도성 회로를 형성한다. 3차원 전극 네트워크의 도입은 기존 전기촉매 기술의 공간적 한계를 극복하고 활성 계면을 백금 전극 표면에서 하이드로젤의 3차원 공간으로 확장함으로써 촉매 효율을 크게 향상시킨다. 사각파 교류 전류의 작용 하에, 하이드로젤에 미리 주입된 염화 이온은 백금 나노와이어와 백금 전극에서 촉매 전기환원(CER)이 지속적으로 일어나도록 촉진한다.

본 플랫폼은 체내 염화 이온을 이용하여 지속적으로 차아염소산(HClO)을 생성하고, 생성된 HClO는 백금 물질을 산화 및 분해하여 백금 이온(Pt2+/Pt4+)을 방출합니다. 이 두 과정은 시너지 효과를 발휘하여 종양 세포의 면역원성 세포사멸(ICD)을 유도하고 항종양 면역을 활성화합니다. 또한, 하이드로겔의 우수한 주입성은 종양 조직에 대한 결합 및 피복을 가능하게 하여 접촉 면적을 크게 증가시키고, 치료제(차아염소산염, 백금 이온)의 효과적인 축적 및 국소 방출을 촉진하여 면역 활성화 및 백금 화학요법의 효과를 시너지 효과적으로 증강시킵니다.

전기치료 과정에서 백금 기반 물질의 제어 가능한 분해는 치료 플랫폼의 생체 적합성과 안전성을 더욱 향상시킨다는 점에 주목할 필요가 있다. 유방암 마우스 모델에서 종양 억제율은 83%였으며, 항종양 면역 반응이 효과적으로 활성화되었다.
본 연구는 인터페이스 제한을 극복하고 다중 모드 협력 치료를 달성하기 위한 새로운 전기 치료 전략 접근법을 제시합니다.

문헌명: 3D 나노전극 네트워크를 갖춘 이식형 전도성 하이드로겔을 이용한 전기촉매 작용 유발 시너지 화학-면역요법