미세먼지가 작을수록 폐포 깊숙이 침투해 혈관을 타고 다른 장기로 이동하여 인체에 악영향을 끼친다는 사실이 기술로 밝혀졌다.
한국기초과학지원연구원(KBSI) 바이오융합연구부 홍관수·박혜선 박사 연구팀이 자체 제작한 초미세먼지와 나노미세먼지 모델입자를 인체에 주입한 후 생체분포 패턴을 형광이미징 기술로 규명했다.
연구팀은 모델물질을 쥐에 주입해 최대 한 달 동안 장기별 이동 경로와 세포 수준에서의 미세먼지 축적량을 비교·분석했다.
모델물질은 동그란 형태에 입자 크기만 다르게 제작했다.
나노미세먼지는 다른 장기로 빠르게 이동했으며 생체 조직에 머무는 기간도 긴 것으로 나타났다.
이를 통해 초미세먼지보다도 작은 나노미세먼지가 인체에 들어가 얼마나 머물며 어떤 영향을 미칠지 세포 단위에서 이해할 수 있게 됐다.
나노미세먼지는 입자 크기가 100㎚(0.1㎛) 이하인 먼지다.
입자 크기 2.5㎛ 이하인 초미세먼지 보다도 훨씬 작은 먼지로 자동차 배기가스 등에 많이 포함돼 있다.
연구팀의 관찰 결과 폐세포 깊숙이 침투한 나노미세입자는 빠르면 이틀 안에도 혈관을 따라 간이나 신장 등 다른 장기로 퍼졌다.
폐기관에 있는 면역세포에는 나노미세입자가 4주 후까지도 세포 안에 남아 있었었고, 그 양은 초미세입자보다 8배 많은 것으로 나타났다.
생체 내에 주입된 초미세먼지와 나노미세먼지가 폐를 통해 들어간 후 퍼져나가는 과정을 보여주는 모식도/한국기초과학지원연구원 제공
이번 연구는 초미세먼지에 비해 간과해 온 나노미세먼지가 인체기관에 다양한 영향을 줄 수 있음을 이미징 기술로 확인했다는 데에 의미를 부여받고 있다.
앞으로 다양한 모델물질이 만들어져 생체분포 패턴에 대한 정보로 구축된다면 지역이나 환경 특성에 다양하게 존재하는 미세먼지가 인체에 미치는 영향을 더 정확히 예측할 수 있을 것으로 전망되고 있다.
연구성과는 나노과학분야 학술지 ‘저널 오브 나노바이오테크놀로지(Journal of Nanobiotechnology)’에 게재됐다.
[ⓒ 에너지단열경제. 무단전재-재배포 금지]
