질병진단 등 의료와 바이오 분야에 널리 활용되는 상자성(常磁性, paramagnetic) 나노입자가 세포독성을 일으킨다는 사실이 국내 연구진에 의해 밝혀졌다.
나노입자는 크기가 나노미터(㎚, 10억분의 1ｍ) 단위인 작은 알갱이를 뜻한다. 상자성 나노입자란 스스로는 자성이 없지만, 자기장 안에 놓이면 자장과 같은 방향으로 자성을 띠는 종류를 말한다. 때문에 상자성 나노입자는 몸속 원하는 부위의 영상을 찍을 때 주입하는 조영제 등의 소재로 활용된다.
교육과학기술부와 한국연구재단은 경북대 채권석, 장용민 교수 연구팀(생물교육과)이 상자성 나노입자가 강한 자기장 속에서 단단하게 응집해 세포 독성을 일으킨다는 사실을 규명했다고 30일 밝혔다.
연구진에 따르면 상자성 나노입자가 자기장 환경 아래에서 자성을 띠면, 나노입자끼리 뭉쳐 세포 안팎의 나노입자 밀도가 높아지고, 그 결과 활성 산소 양도 늘어난다.
나노입자가 몸 속에 들어가면 화학 작용을 통해 불가피하게 활성산소를 만들어내는데, 밀도가 높은 상태에서는 보다 쉽게, 많은 양의 나노입자가 세포질이나 핵 등 세포 내부로 침투하기 때문에 그만큼 세포에 영향을 미치는 활성 산소 양도 증가한다는 게 연구진의 설명이다.
채권석 교수는 "상자성 나노입자가 조영제로 쓰여 자기공명영상진단(MRI) 기기 안에서 강한 자기장을 받게 되면, 세포에 예기치 않은 해를 줄 수 있다는 사실을 확인했다"며, "연구 결과를 토대로 나노입자에 대한 안전성 기준이 제대로 마련돼야 한다"고 강조했다.
그는 또 "이번 연구는 현재 질병진단 등 다양한 용도로 활용되는 상자성나노입자가 큰 세기의 자기장에서 세포독성을 일으킨다는 사실을 규명한 것으로, 최근 활용범위가 확대되고 있는 상자성나노입자의 생체안전성 기준을 수립하고 생체에 안전한 자성나노입자를 개발하는데 크게 기여할 것으로 기대한다"고 덧붙였다.
한편 이 연구 성과는 생체재료 및 생체의료공학 분야의 권위지 '바이오머티리얼즈(Biomaterials)' 온라인판에 실렸다.
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