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본 연구실은 나노물질의 독성을 연구하는 것을 주요 연구 목표로 하고 있다. |
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| 1. |
나노물질의 독성 패러다임 연구
- 나노물질은 그 구조적 특성에 의해서 생체반응이 결정되는 경우가 많이 있기 때문에, 이러한 구조적 특성과 생체반응을 연구하여 독성의 기전을 규명할 수 있다 (그림 1). |
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<그림 1. 나노물질의 물리화학적 특성과 생체 반응의 상관관계> |
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| 2. |
나노물질의 dose-metric 연구
일반적인 화학물질의 농도설정 기준은 mass이지만 나노물질의 경우에는 확립된 농도설정 기준이 없다. 가장 많이 발표되고 있는 기준으로는 표면면적 (surface area), 질량 (mass), 파티클 수 (particle number)가 있다. 본 연구실에서는 이러한 나노물질의 농도설정기준을 설정하는 것을 목표로 한다. |
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| 3. |
나노물질의 독성 예측 시험법 개발
1) 표면전하-염증의 상관관계: 본 연구팀에서 2012년에 Toxicological Sciences에 발표한 결과에 의하면 구형의 metal혹은 metal oxide나노물질의 경우에는 나노물질의 표면전하를 이용하여 나노물질의 염증 유발 능력을 예측할 수 있음을 보고하였다 (그림 2). |
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<그림 2. 나노입자의 표면전하와 적혈구 용혈능력(A), 그리고 폐장 염증 유발능력(B)과의 상관관계> |
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2) 이온화도-염증의 상관관계 나노물질의 용해도는 염증과 매우 관련성이 높다. 물질의 용해도가 매우 높은 경우, 물질이 생체내에 주입되게 되면 급속도록 이온화되기 때문에 이온의 독성에 의해서 염증이 유발된다. 특히 나노물질은 산성에서 쉽게 이온화 될 수 있기 때문에 큰포식세포의 lysosome의 조건에서 녹는 정도를 나노물질의 염증 예측에 활용할 수 있다. 예를 들어 pH5.5의 산성에서 잘 녹는 물질은 그 이온의 독성으로 염증 유발 능력을 예측할 수 있다(그림 3) |
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<그림 3. 100%의 용해도를 갖는 나노물질은 물질을 구성하는 이온의 독성으로 염증 유발 능력을 예측할 수 있다.> |
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연구