| 초록 |
□ 연구개요 본 연구는 식품을 비롯한 바이오산업 분야에 다양하게 적용할 수 있는 항산화능 등 생체적합성의 기능을 갖는 안전한 나노소재를 개발하는 것을 최종목표로 하며 이를 위해 위해한 화학물질을 사용하지 않거나 그 사용을 최소화하며, 간단한 장치를 이용하여 단시간 내에 나노입자 제조를 가능하게 하는 유체 플라즈마 공정 (solution plasma process; SPP)을 통해 얻은 선행연구 결과를 토대로 다양한 생체 유래 난분해성 거대 분자 혹은 금속 나노입자 및 그들 간의 나노입자 복합체를 제조하여 물리·화학적 특성을 분석하고 생물학적 활성 및 작용기작을 규명하여 안전성이 보장되는 응용 가능성을 제시하고자 함. □ 연구 목표대비 연구결과 • 유체플라즈마를 이용하여 다양한 생체복합체 혹은 저분자화된 생체물질 개발: 유체플라즈마 공법으로 저분자화된 생체물질로 oligoalginate, oligochitosan, oligo-β-glucan을 제조하였고 전구물질로 화합물 등 기타 불순물이 포함되지 않은 HPMC/AgNP, CMC/AgNP, alginate/AgNP 생체복합체를 제조하였으며, OA/nCe, OC/nCe, alginate/nCe, chitosan/nCe, OA/nSe, OC/nSe 등 총 12종의 다양한 생체복합체를 개발하였음. • 생체복합체들의 물리,화학적 특성 규명: 이들의 생성, 성상, 화학적 변화, 물리적 구조 및 조성, 입자 형태 및 크기, 분산성 등을 분석하여 각각의 고유한 특성을 파악하였음. • 생체복합체들의 항미생물, 항산화 활성 및 안전성 규명 세균 및 효모성 병원균들에 대한 항미생물 및 항생물막 활성을 분석하였고, DPPH, hydroxyl, superoxide, H<sub>2</sub>O<sub>2</sub> radical 소거능을 확인하였으며, 동물세포에 대한 독성을 분석하여 응용성 및 안전성을 확인하였음. 일부 신규 생체복합체는 이러한 활성이 크게 향상된 것으로 나타났음. • 그들의 작용기작 이해 및 응용성 확보 세균의 생장을 촉진하는 원리를 RNA-seq으로 분석하였고, 동물세포의 생장을 촉진하는 원리를 세포주기, DNA 복제 및 Apoptosis 관련 유전자들의 발현도를 분석하였으며 녹조류 제어 등 생태적인 응용성 여부를 분석하였음. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) • SPP를 이용한 청정, 고효율 나노입자 제조기술은 기존의 다단계 물리화학적 나노입자 제조방법과 차별화 할 수 있는 신기술로 이 공정법을 통한 다양한 형태의 다공성 나노입자 제조에 있어서 원천기술 확보와 이를 통한 경쟁력 강화가 가능할 것임. • SPP는 기능성 생체복합체의 제조 이외에도 병원성 미생물을 멸균할 수 있는 공정으로서 식품 등 바이오산업 및 의료보건산업 등 다양한 산업분야에 폭 넓게 응용될 것으로 기대됨. • 자연계에 존재하는 다양한 유기물, 무기물을 이용한 기능성 나노입자 복합체 제조로 probiotics 보호제, 식품포장물질, 식품저장에 사용될 수 있는 신소재물질 개발 가능성의 폭과 응용성이 증대될 수 있음. • 현재 다중항생제 내성균주의 출현으로 이러한 문제점을 극복할 수 있는 항균제의 개발이 시급한 상황으로 본 연구결과 제조된 금속나노입자 생체복합체가 이러한 목적으로 사용될 수 있을 것임. • 또한, 금속나노입자는 생명과학, 화학공업, 항공우주공학, 전자공학, 에너지산업, 섬유산업, 소재산업 등에 광범위하게 응용할 수 있을 것으로 기대됨. (출처 : 연구결과 요약문 2p) |
