| 초록 |
□ 연구개요 나노폐기물(제조나노입자, 자연풍화된 미세플라스틱, 미세플라스틱)에 의한 생태계오염이 우려된다. 나노폐기물의 적극적인 포획과 안전성확보방안이 필요한 실정이다. Hydra는 자포동물로 1차면역계만으로 방어하며 antimicrobial peptide(AMP)와 membrane attack complex(MAC)시스템을 이용하여 나노물질의 독성을 저감시킨다. 그러나 hydra는 작은 생물로 생태계 나노폐기물에 대한 포집재료로는 난점이 있다. 해파리는 자포동물로 hydra의 면역계와 유사한 특성이 있다. 해파리의 AMP물질인 점액이 나노물질응축기능이 있어 나노폐기물의 포집 물질로서의 가능성이 있다. 해파리 면역계(MAC시스템, AMP)반응물질을 이용하여 생체 및 생태계조건에서 나노물질과의 최적결합조건을 확인하여 2차오염이 없는 친환경적 처리물질을 개발하고자 한다. 또한 이 물질의 안전성을 동물대체시험법인 3D cell culture와 zebrafish embryogenesis로 평가하여 개발 후 실용화에 대비하고자 한다. □ 연구 목표대비 연구결과 1차년도 목표; 1-1)해파리 MAC-P 추출목표로 해파리 실험실 유지, 재료포획 및 MAC-P 추출하였으며, 1-2) 해파리 MAC-P-나노 영향 분석을 목표로 추출된 해파리 MAC-P와 나노물질 결합으로 인한 원래 나노물질의 물리화학적인 영향을 분석완료 하였음. 2차년도 목표; 2-1) 해파리 MAC-P-나노 , AMP-나노의 최적결합조건의 연구 목표로 TEM(나노물질의 응집정도 확인), ICP-MS(물질 농도 확인 분석)의 분석을 완료하였음. 2-2) 해파리 MAC-P-나노 , AMP-나노의 생물체 위해성,독성 비교시험의 목표를 동물대체시험법을 이용한 노출 평가 (세포주, zebrafish embryogenesis)을 통하여 완료하였음. 2-3) 최종 선정된 해파리 면역반응물질의 생물체 유전독성평가의 목표는 유전독성평가(mRNA sequencing 분석과 real time PCR)을 통해 완료하였음. 3차년도 목표; 3-1)빅데이터 이용 유전자 판독 보정의 목표는 mRNA sequencing 분석 결과를 토대로 하여 유전자결과를 시험평가 빅데이터와 비교하여 유전자 판독의 오류를 최소화하기 위한 분석을 진행하였음. 3-2)주요 나노폐기물의 물성기반 유전독성평가지표의 목표는 최종적으로 선정된 유전자를 생태계 주요 오염원인 나노폐기물의 물성 특성에 기반하여 유전독성평가를 위한 지표로 사용하기 위한 데이터를 확보하였음. 연구목표대비 100% 연구 결과를 확보하였음. □ 연구개발성과의활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성) 본 연구를 통해 개발되는 해파리 면역계에 착안한 나노 폐기물 포집 물질은 ○ 나노물질의 사용 후 안전한 수거 및 독성 저감; 생물체 유래 유기재료를 이용함으로써 생태계 잔류 우려가 없으며 나노안전성에 대한 화학물질규제에 유리한 나노물질 생산 및 관리 ○ 해파리의 MAC-P와 AMP의 나노폐기물 결합능을 비교를 통해 개발된 물질로 미세플라스틱의 자연풍화로 인한 나노플라스틱, 사용 후 유출된 나노물질과 같은 생태계 스트레스성 나노물질을 포획함으로써 화학물질을 사용하지 않고 생태계에 2차오염이 없는 생물특성을 활용한 친환경적인 미세 나노물질포획처리법으로 활용을 기대함. ○ 다양한 나노폐기물의 물성특성별 안전성 확인을 위한 유전자기반 안전성 평가 칩의 개발로 시간과 비용축소를 기대할 수 있음. 이는 산업현장의 상황에 대처 가능함. 또한 이 방법은 나노물질의 생산에서 폐기에 이르는 전과정 관리에 있어 유용할 것으로 기대됨. ○ 전세계적으로 대책이 필요한 인공미세입자(미세플라스틱, 나노플라스틱, 나노물질)의 생태계 처리 물질로 개발되어 유용한 환경기술로 사용 및 발전될 수 있을 것임. ○ 동물대체시험법을 이용한 물질의 안전성 평가로 실용화시 동물시험에 따른 장벽을 미리 대비함. (출처 : 연구결과 요약문 2p) |
