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중국과학자 그래핀을 호흡 독성 연구에 적용한 결과
  • 등록일2013.05.31
  • 조회수1087


2013년 5월 25일, 중국과학원 상해응용물리연구소는 그래핀 나노신소재의 생물효과, 특히 호흡독성 연구에서 성과를 올렸다고 밝혔다. 관련 연구논문은 “네이처 아시아 머터리얼스(NPG Asia Materials)”에 발표되었다.

연구소내 생물학연구실의 황칭(黄庆) 연구원과 판춘하이(樊春海) 연구원, 리버(李波) 박사는 산화 그래핀을 기관 점적 주입(Tracheal instillation)방식으로 쥐 호흡기에 주입시킨 다음, 체내에서의 분포 및 생물효과에 대한 연구를 수행하였다. 연구결과, 나노소재가 쥐의 폐부에 신속히 축적되었고 몇 주간 길게는 몇 개월 정도 머물러 있는 현상을 발견하였다. 생리생화학 분석을 통해 산화 그래핀이 쥐의 급성 폐부손상을 뚜렷하게 유발할 수 있으며 폐의 수종현상을 초래하는 것으로 나타났다. 하지만 이러한 효과는 대부분 hexadecadrol과 같은 OCT약물로 치료가 가능하기 때문에 나노소재의 생물안정성이 가능하게 인류에 의해 효과적으로 통제될 수 있는 것으로 분석된다.

연구원은 방사성 I125로 산화 그래핀을 표기한 다음 체내에서의 거동을 추적연구한 결과, I125이 그래핀 표면에 부착되었을 때, 그 체내 분포와 유리된 I125와 크게 달리, 폐부 조직에 들어가 장시간 머무를 수 있으며 쥐의 폐부에서 일부 국소 방사성 “열점”을 형성하는 현상을 발견하였다. 따라서 나노소재는 방사성 물질의 생물체내에서의 분포를 뚜렷이 변화시킬 수 있기 때문에 비교적 큰 범위의 국부 방사효과를 유발할 수 있다.

그동안 저 투여량 방사성 물질의 생물효과는 과학계와 사회각계의 주목을 받는 이슈가 되어 왔으나 인체에 미치는 위해성에 대해서는 오래동안 논쟁이 있었다. 한가지 중요한 사례로는 담배에 함유된 미량의 방사성 물질인 Po210이 폐암을 유발한다는 문제이다. 일찍이 60년대부터 연구자들은 담배가 토양과 비료로부터 동위원소 Po210 성분을 농축시킨 점을 발견하였고, 또 폐부위에 국소 방사성 “열점”을 형성하기 때문에 폐부위에 비가역적인 손상을 유발하고 폐암을 초래한다는 것을 발견한 바 있다.

전문가들은 탄소원 나노입자는 환경 오염물(예 PM 2.5)의 주요 성분에 속하는데, 방사성물질이 대기중에 들어갈 경우(예 후쿠시마 사건), 대기를 통해 먼 곳에 전파될 가능성이 있으며 또한 인체내부에 유입되면 단순한 오염물질보다 훨씬 치명적인 위험을 유발할 수 있다고 주장한다. 이러한 잠재적인 위해는 국소 “열점”형태로 존재하기 때문에 일반적으로 방사성 물량 테스트를 통해서는 정확한 평가를 내릴 수 없으며, 부정적 효과를 더욱 주목해야 하며 후속 연구가 필요하다.

정보출처 : http://news.sciencenet.cn/sbhtmlnews/2013/5/273403.shtm