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Free bulletin 나노 입자 나노 분말 나노 식품 나노입자의 섭취는 크론병(Crohn`s disease)과 같은 다양한 질병을 증가시킬 것이라고 알려져 있다.
2013-10-01 14:57:50

나노입자는 화장품과 의복에서부터 소다와 스낵까지 모든 곳에 존재한다. 그러나 나노입자는 많은 장점을 가지지만 몇 가지 단점도 존재한다. 빙햄톤 대학(Binghamton University)과 코넬 대학(Cornell University)의 연구진은 매우 작은 입자들이 심지어 매우 작은 양일 때도 장기 건강에 큰 영향을 끼칠 수 있다는 것을 보여주었고, 이 연구결과를 저널 Nature Nanotechnology에 게재했다.

이번 연구진에 따르면, 나노입자의 안전성에 대한 기존의 연구들은 직접적인 건강 효과에 대한 것이었다. 그에 비해서 이번 연구진은 이런 약물(나노입자가 포함된 약 또는 보충제)에 지속적으로 노출되었을 때 무슨 일이 생기는지를 알기를 원했다.

연구진은 이런 종류의 섭취 효과를 측정할 수 있는 최고의 방법이 장 세포의 반응을 관찰하는 것이라고 생각했다. 그래서 연구진은 두 가지 방법(연구실에서 배양된 장-표층 세포를 통한 생체 외 실험, 살아 있는 닭의 장 표층 세포를 통한 생체 내 실험)을 이용하였다. 두 개의 실험을 통해서 나노입자의 노출이 혈관 속의 영양소 흡수에 영향을 끼친다는 동일한 결과를 얻었다.

필수 영양소인 철은 장을 통해서 흡수되고 처리되기 때문에 이번 연구에 활용되었다. 또한 연구진은 폴리스티렌 나노입자가 쉽게 추적 가능한 형광 성질을 가지고 있기 때문에 이번 실험에서 사용했다. 간단한 노출의 경우에, 철 흡수가 약 50%까지 하락한다는 것을 연구진은 발견했다. 그러나 이 기간을 확대시켰을 때, 철 흡수는 약 200%까지 증가했다. 이것은 나노입자가 철 흡수와 전달에 영향을 끼칠 수 있다는 것을 분명히 보여주는 결과였다.

급격한 구강 노출은 장의 철 전달에 혼란을 불러올 수 있지만, 만성적인 노출은 장 융모(intestinal villi, 영양소를 흡수하는데 매우 중요한 장내에 존재하는 손가락 모양의 매우 작은 돌출물)의 리모델링을 불러왔는데, 이것은 철이 혈관 속으로 훨씬 더 빠르게 들어오게 한다. 장 세포는 섭취되는 나노입자가 체내로 들어오게 하는 통로이다. 연구진은 생체 외 및 생체 내 실험을 통해서 철 흡수를 관찰했고 폴리스티렌 나노입자가 흡수 프로세스에 영향을 끼치고 생리적인 반응을 불러올 수 있다는 것을 발견했다.

연구진의 다음 연구계획은 영양소 흡수에서 발생하는 혼란이 칼슘, 구리, 아연 등과 같은 다른 무기 물질에도 발생하는지를 조사하고 지용성 비타민인 A, D, E, K와 같은 다른 영양소에서의 반응을 관찰하는 것이다. 그리고 닭과 그들의 장이 이 연구의 다음 단계에 이용될 것이다. 닭의 위장관은 인간의 것과 매우 유사한 특징들을 가진다. 연구진은 닭 조직을 조사하는 방법으로 인간에게 어떤 반응이 발생하는 지를 예측할 수 있기를 원하고 있다.

인간들은 매일 약 100 조 개 정도의 나노입자를 섭취한다. 식품과 약품에서 나노입자 사용이 점점 더 증가해서 섭취하는 양도 점점 더 늘어나고 있고 크기는 점점 더 작아지고 있다. 만성적인 노출 영향은 아직 알려지지 않고 있지만, 나노입자의 섭취는 크론병(Crohn`s disease)과 같은 다양한 질병을 증가시킬 것이라고 알려져 있다. 나노입자 독성과 나노입자의 잠재적인 인간 조직 반응에 대해서 현재 많은 연구가 진행되고 있다. 이번 연구진은 효과적이고 저렴한 검진 도구를 제공할 수 있기를 바라고 있다. 이 연구결과는 Nature Nanotechnology에 “Oral exposure to polystyrene nanoparticles affects iron absorption” 라는 제목으로 게재되었다(doi:10.1038/nnano.2012.3).

 

장관 세포(intestinal epithelium)의 세포 조직(적색)과 상호작용하는 50 nm의 카르복시기를 함유한 폴리스티렌 나노입자(녹색)을 보여주는 그림. 이런 입자에 대한 구강 노출은 철 전달에 영향을 끼치는 것으로 증명되었다. 

[이 게시물은 이엠생명과학연구원님에 의해 2012-04-21 11:17:06 Detox에서 이동 됨]




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