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나노입자의 유해성을 검사할 수 있는 새로운 유전자 분석 방법
Bacterial DNA sequencing could help design 'friendlier' nanoparticles

해외과학기술동향

2018-01-29


버지니아 공대(Virginia Tech)의 연구진은 살아 있는 세포 속의 나노물질 영향을 조사할 수 있는 새로운 방법을 제시했다. 이 기술은 친환경적인 나노입자를 디자인하는데 도움을 줄 수 있을 것이다.

미생물 군락은 생태계에서 중요한 역할을 한다. 그들은 병원균, 의약품 등의 오염 물질을 제거하는데 사용되고 있다. 그래서 이런 미생물들은 나노입자에 점점 더 많이 노출되고 있다. 지금까지 대부분의 미생물 독성 연구는 순수한 배양에서 대부분 수행되었지만, 미생물 군집을 실제로 평가하는 것이 생태 측면에서 더 우수한 정보를 얻을 수 있다.

이번 연구진은 표면 코팅 및 형태가 박테리아 개체수에 어떤 영향을 미치는지를 조사했다. 즉, 다양한 표면 코팅과 모양을 가진 금 나노입자에 노출시켰을 때, 미생물 군집이 어떤 작용을 하는지를 조사했다.

금 나노입자는 일반적으로 불활성이기 때문에 이 연구에 이상적이었다. 암모니아와 유기 물질을 분해하는 폐수 정화 미생물 군집에 다양한 특성을 가진 나노입자를 투여했다.

메타 유전자의 서열을 분석한 결과, 나노입자에 노출되지 않는 대조군에 비해서 노출된 미생물 군집이 독특한 천이 패턴(succession pattern)을 가졌다.

메타 유전자 분석 방법은 매우 민감한 도구이고, 잠재적으로 환경에 영향을 미치는 새로운 나노물질을 검사하는데 매우 유용하게 사용될 수 있을 것이다. 구 형태의 나노입자가 나노막대 모양의 나노입자에 비해서 미생물 군락에 더 많은 영향을 끼쳤고, 나노입자 형상이 표면 코팅보다 더 중요한 역할을 했다.

미생물에 대한 메타 유전자(Metagenomic) 분석은 나노물질에 노출된 박테리아와 기타 미생물이 어떻게 반응하는지를 평가하는데 유용했다. 이러한 연구결과는 새로운 나노제품이 환경에 어떤 영향을 미치는지를 조사하는데 도움을 줄 수 있다. 또한 입자의 모양 또는 표면 코팅을 변화시켜서 친환경적인 나노입자를 디자인하는데 도움을 줄 수 있을 것이다.

이 연구결과는 저널 Nature Nanotechnology에 “Metagenomic analysis of microbial communities yields insight into impacts of nanoparticle design” 라는 제목으로 게재되었다(doi:10.1038/s41565-017-0029-3).

  • 관련연구자

    Jacob W. Metch

  • 관련기관

    Virginia Tech

  • 과학기술분류

    환경, 생명과학

  • 본문키워드(한글)

    나노입자, 나노물질, 미생물, 메타 유전자 분석

  • 본문키워드(영문)

    nanoparicle, nanomaterial, microbial, metagenomic analysis

  • 원문언어

    영어

  • 국가

    미국

  • 원문출판일

    2018-01-15

  • 출처

    http://nanotechweb.org/cws/article/tech/70941