초록
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연구개요
신규 환경유해물질 중 하나로 대두되고 있는 나노플라스틱의 물리화학적 특성을 이해하고 나노플라스틱의 생체 흡수, 분포, 배출을 포함한 거동분석과 환경 내 존재하는 유해물질과의 흡탈착 및 혼합에 의한 복합독성을 대표적인 실...

연구개요
신규 환경유해물질 중 하나로 대두되고 있는 나노플라스틱의 물리화학적 특성을 이해하고 나노플라스틱의 생체 흡수, 분포, 배출을 포함한 거동분석과 환경 내 존재하는 유해물질과의 흡탈착 및 혼합에 의한 복합독성을 대표적인 실험동물모델인 제브라피쉬 배아를 이용해 활성산소, 세포사멸 등 생화학적 분석을 통해 나노플라스틱에 의한 유해화학물질에 대한 복합독성 기작을 규명함

연구 목표대비 연구결과
○ 제브라피쉬 배아 기반 나노플라스틱의 체내 흡수/배출 및 거동 정량분석
- 크기별 나노플라스틱의 체내분포 분석을 위해 3가지(50, 200, 500nm) 크기를 선정하고 제브라피쉬 배아에 노출시켜 형광현미경을 통해 시간별 분포 및 거동분석을 통해 입자가 작을수록 체내 흡수가 높고 배출이 느리게 진행됨을 확인함 (논문 준비중)
- 환경 내 다수 분포하는 플라스틱 재질인 폴리프로필렌 나노플라스틱의 체내 거동 및 생체영향 분석을 위해 대표적인 고분자합성법인 비용매상분리법을 이용해 폴리프로필렌 나노/미세플라스틱 제조법을 확보함(국내특허출원과 기술이전)
○ 나노플라스틱의 유해물질 흡/탈착, 특성 변화 및 복합독성 영향 분석
- 환경 내 대표 유해화학물질인 PAH(예:BaA)와 폴리스타이렌 나노미세플라스틱과의 혼합상태에서의 제브라피쉬 배아의 성장과 발달에 미치는 영향을 확인함.
- 그 결과, BaA와 나노플라스틱이 함께 처리된 실험군에서 BaA 단독처리된 제브라피쉬 배아의 심장기형과 혈관 발달 저해가 더욱 심화된 것을 확인함. 또한, 크기가 마이크로미터 이상인 실험군에서는 복합독성 영향이 거의 나타나지 않음
○ 나노플라스틱의 복합독성 기작 규명 연구 및 영향 분석/예측 기술 개발
- 폴리스타이렌 나노플라스틱은 크기가 작을수록 체내흡수량이 높고 BaA와 함께 노출 시 BaA의 체내 축적량이 BaA 단독처리보다 높게 나타났으며 그와 더불어 CYP1A 활성과 활성산소 발생 증가, 심장세포 사멸이 높게 나타나 나노플라스틱과 BaA에 의한 심장조직에서의 복합독성 기작을 규명함 (논문 준비중)
- 반면 앞서 개발한 폴리프로필렌 나노플라스틱의 형광표지를 통해 제브라피쉬 배아에 섭취에 의해 흡수되고 시간에 따라 배출됨을 형광이미징을 통해 실시간으로 관찰하고 정량분석을 실시하여 거동을 분석함(ACS Omega, 2022)

연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성)
○ 나노플라스틱은 환경 내 단독으로 존재하는 것이 아니라 다양한 유해화학물질과의 상호작용에 의해 생체 영향을 미칠 수 있어 이에 대한 복합독성 영향연구가 반드시 필요하며 이 연구를 통해 나노플라스틱이 대표 유해화학물질인 PAH와의 혼합 노출될 시 PAH의 체내축적량을 높이고 그로 인한 독성유발인자의 활성을 증가시키는 것을 밝힘으로써 나노플라스틱의 위험성을 과학적으로 증명함.
○ 나노플라스틱은 주로 세포 또는 실험동물을 기반으로 한 생체영향 및 거동분석 등에 활용되나, 기존엔 폴리스타이렌 재질만 크기별 표준물질이 존재했음. 본 연구를 통해 개발된 폴리프로필렌 나노/미세플라스틱은 폴리스타이렌이 아닌 환경내 다수 분포하는 플라스틱 재질로 실제 환경에 분포하는 재질(폴리프로필렌)의 나노플라스틱 표준물질을 제공함으로써 재질별 나노미세플라스틱의 생체 영향연구에 활용될 것으로 기대함.
○ 또한, 환경과 생체 내 나노플라스틱 분석 및 모니터링을 기존 분석법 개발과 활용에서 재질별 미세플라스틱 Reference materials 로 활용할 수 있음.

(출처 : 요약문 2p)

목차
Contents
▼

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• ○ 연구개발의 필요성 ... 4
• ○ 나노플라스틱의 생체 내 거동 및 복합독성 기작 연구의 가설 ... 4
• ○ 연구목표 ... 5
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
• 2.1. 제브라피쉬 배아 기반 나노플라스틱의 체내 흡수/배출 및 거동 정량분석 ... 5
• 2.2. 나노플라스틱의 유해물질 흡/탈착, 특성 변화 및 복합독성 영향 분석 ... 9
• 2.3. 나노플라스틱의 복합독성 기작 규명 연구 및 영향 분석/예측 기술 개발 ... 11
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 12
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 12
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 12
• 3) 목표 달성 수준 ... 13
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 13
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 13
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 13
• 6. 참고문헌 ... 14
• [붙임1] 세부 정량적 연구개발성과 ... 15
• [붙임2] 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 20
• 끝페이지 ... 34

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참고문헌

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