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나노미세먼지, 허파서 다른 장기로 빠르게 이동한다

등록 2022.05.23 11:45:14

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기사내용 요약

KBSI, 초미세먼지 '허파 깊숙이 침투해 장기간 영향' 확인
나노미세먼지는 허파서 혈관타고 타 장기로 쉽게 이동
미세먼지 모델 제작·생체분포 이미징 추적기술로 확인

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[대전=뉴시스] 생체내 주입된 초미세먼지와 나노미세먼지 모델물질의 이동 경로 모식도. 나노미세먼지(PM0.1)는 초미세먼지(PM2.5) 보다 더 폐포 깊숙이 침투해 혈관을 타고 다른 장기로 이동하면서 영향을 끼친다. *재판매 및 DB 금지

[대전=뉴시스] 김양수 기자 = 한국기초과학지원연구원(KBSI)은 바이오융합연구부 홍관수·박혜선 박사 연구팀이 초미세먼지가 허파 깊숙이 침투해 오랫동안 인체에 영향 미치며 이 중 나노미세먼지는 수 일내 다른 장기로 이동한다는 사실을 과학적으로 입증했다고 23일 밝혔다.

이번 연구를 위해 연구진은 초미세먼지와 나노미세먼지 모델입자를 제작, 인체 내 주입된 입자들의 생체분포 패턴을 형광이미징 기술을 이용해 밝혀냈다.

입자크기가 100㎚(0.1㎛) 이하인 먼지는 미세먼지의 100분의 1수준의 작은 나노크기 입자로 초미세먼지 중에서도 매우 작아 '나노미세먼지'라 불리며 초미세먼지보다 더 인체에 깊숙이 침투해 영향을 미치는 것으로 예측되고 있지만 아직 뚜렷한 연구결과는 없었다.
 
이번에 홍관수·박혜선 박사 연구팀은 형광 이미징이 가능한 초미세먼지와 나노미세먼지 모델물질을 제작해 생체에 주입한 뒤 최대 한달 동안 장기별 이동경로와 세포수준에서의 미세먼지 축적량을 비교·분석했다.

나노미세입자를 기관지로 주입한 후 입자가 폐에 머물러 있는 양을 관찰한 결과, 나노미세입자는 초미세입자 보다 폐에서 빠르게 감소했고 이 중 일부는 폐세포 깊숙이 침투해 혈관을 따라 간, 신장 등 다른 장기로 이동했다.

특히 나노미세입자가 다른 장기로 퍼지는 데 걸리는 기간은 최소 이틀이면 가능했다. 반면 초미세입자는 다른 장기로의 이동이 관찰되지 않았다.

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[대전=뉴시스] 나노미세먼지의 체내 이동흐름을 연구해 국제학술지에 발표한 연구진. 왼쪽부터 홍관수 책임연구원(공동교신저자), 박혜선 선임연구원(공동교신저자), 손태웅 학생연구원(공동제1저자), 조윤주 학생연구원(공동제1저자). *재판매 및 DB 금지

또  폐기관에 존재하는 면역세포에는 나노미세입자가 4주 후까지도 세포안에 남아 있었으며 잔존 양은 초미세입자보다 8배나 많았다.

연구팀은 체내에서 분해돼 독성을 일으키는 탄화수소류의 미세먼지가 주입되는 경우 인체 내 각 장기와 면역시스템에 미치는 독성과 이로 인한 질병의 유발 및 면역시스템 교란 등에 영향이 크게 미칠 수 있다고 설명했다.

이번 연구성과는 나노과학분야 저명 국제 학술지인 '나노바이오테크놀로지(Journal of Nanobiotechnology)'지 온라인판에 지난 12일 게재됐다.(논문명: Monitoring in vivo behavior of size-dependent fluorescent particles as a model fine dust, IF=10.435/공동교신저자 홍관수·박혜선)

 KBSI 박혜선 박사는 "이번 연구는 초미세먼지 중에서도 더 크기가 작은 나노미세먼지가 우리 인체기관에 다양한 영향을 줄 수 있음을 확인한 결과"라면서 "향후 다양한 특성을 갖는 모델물질을 만들어 생체분포패턴에 대한 정보를 구축한다면 지역이나 환경특성에 다양하게 존재하는 미세먼지가 인체에 미치는 영향을 더 정확히 예측할 수 있을 것"이라고 말했다.

KBSI 신형식 원장은 "국가·사회적 이슈인 미세먼지, 미세플라스틱 등 일상 생활에서 쉽게 접할 수 있는 부분에서도 많은 연구를 하고 있다"며 “앞으로도 국민의 건강·안전과 관련된 여러 현안에 대해 효과적으로 대응할 수 있도록 노력하겠다"고 말했다.


◎공감언론 뉴시스 kys0505@newsis.com

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