초록 ▼

□ 연구개요
• 본 연구과제는 산업에서 활용성이 지속적으로 증가하고 있으나 아직 안전성 연구가 거의 전무한 희토류 산화물 나노입자에 대한 위험을 확인하고(hazard identification) 독성을 유발하는 기전에 관한 연구를 수행함으로써, 안전한 나노기술의 개발과 국민 수용성 증대에 기여하고자 하였다.
• 본 연구는 희토류 산화물 나노입자 10종에 대해서 호흡기 독성에 관한 급성염증과 만성염증 유발 능력을 비교하였으며, 세포실험을 통해서 관련 사이토카인 분비에 대한 분석을 수행하였다. 독성에 대한 비교물질로서 독성이

□ 연구개요
• 본 연구과제는 산업에서 활용성이 지속적으로 증가하고 있으나 아직 안전성 연구가 거의 전무한 희토류 산화물 나노입자에 대한 위험을 확인하고(hazard identification) 독성을 유발하는 기전에 관한 연구를 수행함으로써, 안전한 나노기술의 개발과 국민 수용성 증대에 기여하고자 하였다.
• 본 연구는 희토류 산화물 나노입자 10종에 대해서 호흡기 독성에 관한 급성염증과 만성염증 유발 능력을 비교하였으며, 세포실험을 통해서 관련 사이토카인 분비에 대한 분석을 수행하였다. 독성에 대한 비교물질로서 독성이 높다고 보고된 대조 나노물질 3종과 전통적인 독성이 높은 입자인 DQ12를 사용하였다. 또한 희토류 산화물 나노입자의 독성을 유발하는 나노물질로부터 유래된 물리화학적 특성을 확인하기 위해서 다양한 물리화학적 특성과 독성의 상관성을 분석하였다.

□ 연구 목표대비 연구결과
• 나노물질의 종류의 선정 및 특성 분석: 10종의 희토류산화물 나노입자(REO NP)의 물리화학적 특성 분석을 수행하였다.
• In vivo 급성 독성연구(단회 투여 후 24시간 후 독성 관찰): 14 종의 시험 대상 나노물질을 2.5, 5, 10, 20 cm2/rat의 농도로 투여하였고 염증 세포에 대한 정성, 정량적 분석을 수행하였다.
• In vivo 만성 독성 연구(단회 투여 후 4주 독성 관찰): 총 14 종의 시험 대상 나노물질을 6주령 암컷 Wistar 랫드에 기관지내 삽입법으로 단회투여를 실시하고 4주 후에 염증에 대한 분석을 폐세척액 분석과 조직병리학적 검사를 통해서 수행하였다.
• In vitro 독성시험(호흡기 관련 세포주: 폐포상피세포, 대식세포): 나노물질에 의한 세포 독성 및 염증 사이토카인 분비에 관한 검증 및 관련 기전 연구를 수행하였다. REO 나노물질이 대식세포에 미치는 영향을 분석하기 위해서 단핵구세포인 THP-1 대식세포를 이용하여 나노물질을 0.3, 1, 3 cm²/mL의 농도로 처리하고 24시간 후의 세포독성을 trypan blue 염색법을 이용하여 측정하였고 IL-1β, IL-6, TNF-α, and MIP-β의 농도를 상층액에서 측정하였다. 나노물질의 폐포 상피세포에 대한 영향을 연구하기 위해서 폐포 상피세포 유래 세포주인 A549 세포를 이용하였다. A549 세포에 나노물질을 1.5, 5, 15 cm²/mL의 농도로 처리하고 24시간 후의 세포독성을 trypan blue 염색법을 이용하여 측정하였고 IL-8의 농도를 상층액에서 측정하였다.
• ROS 측정: DCFH-DA 방법을 이용하여 나노물질에서 생성되는 ROS를 정량 분석하였으며 이를 동물에서 얻어진 독성지표인자와 상관성을 분석하였다. 시험결과 ROS의 증가는 급성 염증반응의 주요인자임을 확인할 수 있었다.
• 목포대비 결과: 모든 계획서에서 기술된 실험을 완료하였고 우수한 연구결과를 확보하였다.

□ 연구개발결과의 중요성
• 일반적으로 나노물질의 흡입독성시험은 1억원 내외의 연구비가 소요되며 나노물질 발생장치 개발이 필요한 기술적 한계 때문에 다양한 나노물질에 대한 연구를 수행하는 것은 매우 어렵다. 따라서 본 연구는 10종의 희토류 산화물 또한 독성자료가 거의 없음에도 불구하고 이미 산업에 광범위하게 사용되고 있는 나노물질에 대한 독성연구를 통하여 새로운 나노물질의 개발과 인체 안전성 사이의 간극(gap)을 해소 하는데 기여하였다.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1.1 연구의 필요성 ... 4
• 1.2 연구의 최종 목표 ... 4
• 1.3 연구 범위 및 연구 추진 체계 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 5
• 2.1 나노물질의 구성 및 특성 확인 ... 5
• 2.2 in vivo 독성시험(폐장내 투여) ... 6
• 2.3 in vitro 독성시험(호흡기 관련 세포주: 폐포상피세포, 대식세포) ... 7
• 2.4 결론 ... 7
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 8
• 4. 참고문헌 ... 8
• 5. 연구성과 ... 9
• 끝페이지 ... 9