살균물질로 널리 사용되는 은 나노입자가 박테리아를 죽이는 메커니즘이 국내 연구진에 의해 밝혀졌다.
한국과학기술연구원 환경기술연구단 상병인 박사와 고려대 생명과학부 구만복 교수팀은 손상원인에 따라 다른 빛을 내는 유전자 변형 박테리아를 만들어 은 나노입자가 박테리아를 죽이는 메커니즘을 규명하는 데 성공했다고 1일 밝혔다.
나노분야의 국제학술지 ‘스몰(Small)’에 발표된 이 연구결과는 다양한 분야에서 점점 사용이 늘고 있는 각종 나노물질의 독성을 평가하는 데 활용될 수 있을 것으로 기대를 모으고 있다.
연구진은 이 연구에서 박테리아의 유전자를 조작해 산화에 의한 손상과 DNA 손상, 세포막 손상, 단백질 손상, 성장저해 등 세포에 손상이 발생했을 때 손상 원인에 따라 다른 빛(형광)을 내도록 만들었다.
이들은 이어 다양한 종류의 재조합 박테리아에 1ppm 이하의 은 나노액을 살포한 뒤 발생하는 빛을 분석해 은 나노입자의 살균 메커니즘을 밝혀냈다.
연구결과 은 나노입자의 살균 효과는 은 나노입자가 만들어낸 은 이온(Ag+)과 초과산화물 생성이 주 원인인 것으로 밝혀졌다. 은 이온과 은 나노입자 자체가 박테리아의 세포벽과 세포막에 손상을 일으킨 다음 세포 내로 침투해 박테리아를 파괴한다는 것이다.
은 나노입자는 최근 세탁기와 냉장고, 화장품, 유아용 장난감, 의료기기 등에 살균물질로 널리 쓰이고 있으나 일부에서 세포단위에서의 위해성이 보고되는 등 환경과 인체 건강에 미치는 영향에 대한 우려도 커지고 있다.
발광 박테리아를 이용한 은 나노물질의 살균 메커니즘 규명 기술은 나노물질의 독성 평가는 물론 환경호르몬 등 자연계에 미량이 존재하는 유해물질의 환경 독성 원인을 밝히고 평가하는 데에도 활용될 것으로 기대된다.
상 박사는 “나노물질의 독성 원인을 규명하는 기술은 나노물질의 안전한 제조와 활용에 반드시 필요한 기술”이라며 “나노물질 독성 모니터링 시스템화 기술을 개발함으로써 나노물질 산업에서 활용할 수 있는 나노물질 독성 평가 원천기술을 확보할 수 있을 것”이라고 말했다.