Page 89 - Pharma Paper Review

이 규조류의 세포벽 구조는 단순한 물리적 보호막이 아니라, 세포 주변 미세환경에서 물질 이동과 신호전달을

정밀하게 조절하는 생체적 기능을 수행합니다.
이러한 구조적 특성은 라피도F의 작용기전을 이해하는데 중요한 단서를 제공하며, 최근 국내외 연구자들 사이

에서도 규조류 유래 바이오실리카(Diatom Biosilica, DB)가 약물전달시스템(DDS)이나 생체재료(Biomaterial)
로 활용될 가능성 때문에 크게 주목받고 있습니다.

특히 최근 연구들은 DB의 나노다공성 구조와 표면 실라놀기(Si–OH)의 반응성이 단순한 물질흡착 이상의 생
리적 의미를 지닌다는 점에 주목하고 있습니다.

실라놀기는 수소결합을 통해 단백질, 지질, 금속이온 등과 선택적으로 상호작용하며, 이로 인해 세포 간 신호

전달 및 면역조절 환경을 형성합니다.
이러한 현상은 생체 내에서 미세유체적 흐름과 전하 분포를 안정화시키는 일종의 “유체역학적 면역

(Hydrodynamic Immunity)” 메커니즘으로 해석되며,

세포 수준에서의 항상성 유지에 기여하는 구조적 기반으로 평가되고 있습니다.

국내 연구 환경에서도 규조류 바이오실리카는 “자연이 설계한 나노소재”로 불리며, 합성 실리카를 대체할 친
환경 고기능 생체소재로 각광받고 있습니다.

대표적으로, Min K-H et al. (2024)은 「Biomimetic Diatom Biosilica and Its Potential for Biomedical
Applications and Prospects」(Korea University Research Series)에서

규조류 유래 실리카의 구조적 정밀성, 표면전하 제어능, 지속방출 특성을 분석하며 약물전달용 천연 나노플랫
폼으로서의 가능성을 제시하였습니다.

또한 Lee Y-J et al. (2021, Korean Journal of Veterinary Research) 연구에서는 배양된 Melosira

nummuloides 유래 바이오실리카가 면역세포의 활성 조절에 이중적 역할을 함을 보고하며, DB가 단순한 생
체적 관성 소재가 아니라 세포신호 네트워크에 직접 작용할 수 있는 기능성 생체소재임을 실험적으로 뒷받침
했습니다.

이와 같은 국내 연구의 확산은, 규조류 바이오실리카가 더 이상 소재공학의 영역에 머물지 않고 의료·생명공학
융합 플랫폼으로 발전하고 있음을 시사합니다.

필자 역시 2024년에 발표된 「A Descriptive Review on the Potential Use of Diatom Biosilica as a

Powerful Functional Biomaterial: A Natural Drug Delivery System」을 검토한 바 있으며, 해당 연구는
DB의 구조적 장점과 지속방출 기능(sustained release)에 초점을 맞추며, “약물전달용 천연 나노소재”로서
의 가능성을 중심으로 논의를 전개했습니다.

그에 비해 이번에 분석하고자 하는 Yoo et al.(2025) 의 Water 게재 논문 「Diatom Biosilica: A Useful

Natural Material for Biomedical Engineering」은 이전 연구의 연장선상에서 한 단계 더 확장된 시각을 보
여줍니다.

이 논문은 DB를 단순한 DDS 소재로 한정하지 않고, 생체진단(biosensing)과 치료(therapy)를 통합한
theragnostic biomaterial로 제시하며, 규조류의 생합성 원리, 정제기술(Sono-Fenton), 유전공학적 기능화
가능성 등 근본적인 과학적 기초를 함께 다룹니다.