나노물질 독성 세계적 관심사 풀었다

[산업일보]
호서대학교 유일재 교수 연구팀은 소비자 제품에 널리 이용되고 있는 두 가지 크기의 은 나노입자(10 nm와 25 nm)를 실험동물에 적용한 결과, 은 나노입자의 크기에 상관없이 동일한 독성이 나타났으며, 뇌와 고환에서는 배출이 잘 이루어지지 않는 것을 발견했다.

이번 연구는 미래창조과학부(장관 최문기)와 한국연구재단(이사장 이승종)이 지원하는 나노·소재기술개발 사업의 지원을 받아 유일재 교수팀과 한국표준과학연구원(원장 강대임) 송남웅 박사팀이 공동으로 수행했고, 나노물질 독성분야의 세계적 과학저널인 ‘Particle and Fibre Toxicology’誌 8월호에 게재됐다.(논문명 ‘Biopersistence of silver nanoparticles in tissues of Sprague-Dawley rats’)

현재, 나노물질 독성에 대한 세계적 관심사는 나노 입자의 크기에 따라 나타나는 독성이 달라질 수 있느냐에 대한 것이다.

나노입자를 관리하기 위한 문제점은 ▲나노 입자를 각각의 크기에 따라 별도로 규제해야 하느냐? ▲100 nm 이하의 나노입자는 모두 한 가지로 규제해야 하느냐? 하는 것이다.

이번 연구 결과에 따르면, 은 나노의 경우 동일한 독성 발현점과 동일한 독성 반응이 나타나 은 나노입자의 크기에 상관없이 모두 한 가지로 규제해야 한다는 점이 명백해지게 됐다.

유일재 교수 연구팀은 두 가지 크기(10 nm와 25 nm)를 가진 은(Ag) 나노입자를 흰쥐에 세 가지 농도(0, 저, 고)로 28일간 경구 투여했고, 투여종료 직후와 1개월․2개월․4개월 회복 후에 실험동물의 혈액, 뇌, 간, 신장, 비장, 고환, 난소 내의 은 나노입자의 축적 및 제거 작용에 대해 조사했다.

연구결과, 나노입자의 크기에 상관없이 은 나노물질은 체내에 축적됐으며 거의 동일한 독성이 나타나, 은 나노입자의 경우 규제관리에 있어 입자 크기는 문제되지 않는다고 결론지었다.

은 나노입자는 간, 신장, 비장, 혈액 및 난소에서 4개월의 회복기를 거쳐 서서히 제거됐지만, 뇌와 고환에서는 은 나노입자가 쉽게 제거되지 않았다. 특히, 고환에서는 전혀 제거가 되지 않는 경우도 있었다.

뇌와 고환에는 그 조직을 보호하기 위한 혈액뇌관문(blood brain barrier)과 혈액고환관문(blood testis barrier) 등 체내장벽이 있어, 외부 물질의 유입이 차단되고 있다. 이러한 장벽을 넘어 뇌와 고환에서 축적되는 은 나노입자는 상당한 기간 후에도 다시 배출되기가 어렵다고 할 수 있다.