아주대 이광 교수팀, 나노화장품·나노의약품 등에 적용
국내 연구진이 미세한 나노 입자의 독성을 수치화해 분석할 수 있는 기술을 개발했다.
한국연구재단은 아주대 이광 교수 연구팀이 실리카로 코팅한 나노입자가 신경세포에 작용하는 독성을 정량화하고 시각화하는데 성공했다고 14일 밝혔다.
지름이 10억분의 1ｍ인 나노입자는 바이오칩, 초소형 바이오센서, 디스플레이등 화학산업과 전자산업 전반에 사용되고 있으며 의약품과 화장품 분야 연구도 활발히 진행되고 있다.
하지만 단위 부피당 표면적이 넓기 때문에 반응성이 높아 독성이 발생할 우려가있고, 일부 나노입자가 뇌의 혈액뇌장벽에서 걸러지지 않아 뇌 신경세포에 쌓인다는연구가 보고된 바 있다.
현재 나노입자에 의한 뇌 신경독성을 측정하는 연구는 전 세계적으로도 미미한실정이다.
연구팀은 유전체, 단백질체, 대사체 등 생물학의 유전체 정보 데이터를 분석하는 학문인 '오믹스'(omics)를 통합 적용해 나노입자의 독성 기제를 밝혀냈다.
우선 인체와 유사한 실험 조건을 만들기 위해 자성 나노입자를 생체에 적합한실리카로 코팅한 뒤, 실험용 생쥐의 뇌에서 분리한 신경세포에 작용하는 과정을 관찰했다.
그 결과, 나노입자는 뇌신경 세포 안에서 활성산소(유해산소)를 증가시켜 세포내 단백질의 분해능력을 떨어뜨리고 퇴행성 뇌질환의 원인인 응집체를 만들어내는것으로 나타났다.
나노입자의 농도가 높아질수록 세포 내 응집체의 크기와 수도 증가하는 것으로확인됐다.
연구팀은 세포 내 응집체를 만들어내는 세포주를 제작한 뒤 나노입자에 의해 세포 내 단백질 분해능이 손상되는 과정을 분석해 나노신경독성 생지표를 개발했다.
이번 연구는 교육부 이공분야 기초연구사업(기본연구)과 대학중점연구소사업의지원을 받았다. 연구 결과는 권위있는 국제 학술지 '사이언티픽 리포츠'(ScientificReports) 지난 5일자에 실렸다.
이광 교수는 "앞으로 나노입자의 안전성 평가가 중요한 나노화장품, 나노식품,나노메디신(nanomedicine) 등 분야에 활용할 수 있을 것"이라고 말했다.
jyoung@yna.co.kr(끝)<저 작 권 자(c)연 합 뉴 스. 무 단 전 재-재 배 포 금 지.>
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