미세먼지 가운데 초미세먼지와 나노미세먼지라 불리는 더 작은 입자가 인체에 어떻게 파고들어 얼마나 머무는지와 인체에 미치는 영향을 세포 단위에서 이해하고 예측하는 것이 가능해졌다.
23일 한국기초과학지원연구원(KBSI)에 따르면 바이오융합연구부 홍관수·박혜선 박사 연구팀이 초미세먼지와 나노미세먼지 모델입자를 제작한 뒤 형광이미징 기술을 이용해 인체 내 주입된 입자들의 생체 분포 패턴을 밝혔다.
형광 이미징이 가능한 초미세먼지와 나노미세먼지 모델 물질을 제작해 생체에 주입한 연구팀은 최대 한 달 동안 장기별 이동 경로와 세포 수준에서 미세먼지 축적량을 비교·분석했다.
나노 미세입자를 기관지로 주입한 후 입자가 폐에 머물러 있는 양을 관찰한 결과 초미세 입자와 비교해 빠르게 감소하는 것을 확인할 수 있었지만, 이 가운데 일부는 폐 세포 깊숙이 침투해 혈관을 따라간 신장 등 다른 장기로 이동하는 흐름을 확인할 수 있었다. 이렇게 나노 미세입자가 다른 장기로 퍼지는 데 걸리는 기간은 최소 이틀 안에도 가능함을 확인했다고 연구팀은 밝혔다.
특히 폐기관 내 존재하는 면역세포에는 나노 미세입자가 4주 후까지도 남아 있었다. 그 숫자는 초미세 입자보다 8배 많은 것으로 나타났다.
연구는 미세먼지 입자의 이동 경로를 장시간 관찰하고 분석하기 위해 생체 내에서 분해되지 않는 비교적 안정한 모델입자로 진행했다. 실제 체내에서 분해돼 독성을 일으키는 탄화수소류의 미세먼지가 주입되는 경우 인체 내 각 장기와 면역시스템에 미치는 독성과 이에 따른 질병의 유발 및 면역시스템 교란 등의 영향이 클 수 있다는 것이 연구팀의 설명이다.
박혜선 박사는 "초미세먼지 중에서도 더 크기가 작은 나노미세먼지가 우리 인체 기관에 다양한 영향을 줄 수 있음을 확인한 결과"라며 "향후 다양한 특성을 갖는 모델 물질을 만들어 생체 분포패턴에 대한 정보를 라이브러리로 구축할 수 있다면 지역이나 환경 특성에 다양하게 존재하는 미세먼지가 인체에 미치는 영향을 더 정확히 예측할 수 있을 것으로 기대한다"고 말했다.