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나노 미세먼지, 폐에 오래 남아있고 온몸으로 퍼진다

KBSI 홍관수·박혜선 박사팀, 나노크기 미세먼지를 실험쥐에 주입해 관찰
4주 후에도 관찰되고, 혈관 타고 이틀만에 몸 전체로 퍼지기도
미세먼지
미세먼지


[파이낸셜뉴스] 한국기초과학지원연구원(KBSI) 바이오융합연구부 홍관수·박혜선 박사팀이 폐 속에 들어간 나노크기의 미세먼지가 폐 세포에 오랫동안 남아 영향을 미친다는 사실을 밝혀냈다. 또한 이 미세먼지가 혈관을 타고 이틀만에 몸 전체로 퍼졌다.

홍관수 박사는 23일 "실제 체내에서 분해돼 독성을 일으키는 미세먼지가 몸 속에 들어갈 경우 이로 인한 질병의 유발 및 면역시스템 교란 등의 영향을 줄 수 있다"고 설명했다.

입자크기가 100nm(0.1㎛) 이하인 먼지는 미세먼지의 100분의 1수준의 작은 나노크기 입자로 '나노미세먼지(PM1.0)'라고 불리며, 초미세먼지보다 더 인체에 깊숙이 침투해 영향을 미치는 것으로 예측되고 있다. 하지만, 더 작은 입자가 인체에 미치는 영향에 대한 연구는 아직 국내·외에서도 뚜렷하게 제시한 연구 결과는 없었다.

연구진은 형광 이미징이 가능한 초미세먼지와 나노미세먼지 모델물질을 만들어 실험쥐에 주입한 후 최대 한 달간 장기별 이동 경로와 세포 수준에서의 미세먼지 축적량을 관찰했다.

나노미세입자를 기관지로 주입한 후 입자가 폐에 머물러 있는 양을 관찰했다. 그결과, 나노미세입자는 초미세입자보다 빠르게 줄어들었다. 이 중 일부는 폐세포 깊숙이 침투해 혈관을 따라 간, 신장 등 다른 장기로 이동했다. 이렇게 나노미세입자가 다른 장기로 퍼지는 데 걸리는 기간은 최소 이틀 안에도 가능했다.

특히, 폐기관 내 존재하는 면역세포에는 나노미세입자가 4주 후까지도 세포안에 남아 있었는데, 그 숫자는 초미세입자보다 8배 많은 것으로 나타났다.

박혜선 박사는 "이번 연구는 초미세먼지 중에서도 더 크기가 작은 나노미세먼지가 우리 인체기관에 다양한 영향을 줄 수 있음을 확인한 결과"라며, "향후 다양한 특성을 갖는 모델물질을 만들어 생체분포패턴에 대한 정보를 라이브러리로 구축할 수 있다면, 지역이나 환경 특성에 다양하게 존재하는 미세먼지가 인체에 미치는 영향을 더 정확히 예측할 수 있을 것"이라고 말했다.

연구진은 미세먼지 입자의 이동경로를 생체 내에서 장시간 관찰하고 분석하기 위해 생체 내에서 분해되지 않고 동그란 형태의 입자로 실험·관찰했다.

실제 일상에서 접하는 미세먼지처럼 형태를 특정할 수 없거나 흡착된 독성물질이 다른 초미세먼지는 인체에 더 악영향을 끼칠 수 있다. 연구진은 다양한 특성을 반영하는 모델물질의 제작 및 활용으로 향후 미세먼지가 생체에 미칠 영향을 정확히 예측하고, 저감기술을 개발하는 데에 크게 기여할 것이라고 전망했다.

이번 연구결과는 나노과학분야 저명 국제 학술지 '나노바이오테크놀로지(Journal of Nanobiotechnology)' 온라인판에 지난 12일 발표했다.

monarch@fnnews.com 김만기 기자