2017-08-24

하와이 대학에서 폐에서의 나노-바이오 상호작용의 분자 메커니즘을 밝히기 위한 새로운 방법을 개발했다. 본 연구는 ACS Nano 학술지에 2017년 7월호에 게재됐다("Unveiling the Molecular Structure of Pulmonary Surfactant Corona on Nanoparticles").

Zuo의 연구에 따르면, 폐로 흡입된 나노입자는 천연 폐계면활성제(the natural pulmonary surfactant)로 이루어진 생체분자 코로나(biomolecular corona)로 빠르게 감싸진다. 폐의 표면 전체에는 숙주방어 및 표면장력 감소의 중요한 생리적 기능을 담당하는 지질-단백질 폐계면활성제 필름이 있다. 폐계면활성제 코로나는 흡입된 나노입자에 생물학적 시스템과의 연속적인 상호작용에서 새로운 정체성을 제공한다.

나노입자와 생체분자 사이의 분자규모의 상호작용은 너무 작고 빠르기 때문에 대부분의 기존 실험 방법으로는 시각화하기 어렵다고 Zuo는 말했다. 따라서, 그들은 분자동역학 시뮬레이션이라 불리는 가상 실험을 통해 나노-바이오 상호작용을 연구했다. 슈퍼컴퓨터를 사용하여, 물리 및 화학의 자연법칙에 따라 일정시간 동안 특정 수의 분자 및 입자가 움직이고 서로 상호작용할 수 있는 가상 상자를 만들었다. 시뮬레이션의 최종 평형 상태를 통해 나노-바이오 상호작용의 분자 메커니즘을 확인 가능하다.

본 연구는 하와이에서 발생하는 대기오염물질인 보그(vog)와 같은 다른 대기오염물질에 대한 이해를 향상시킬 수 있다. 환경, 건강 및 안전 측면에서의 보그의 영향을 고려하여, 기존의 호흡기 질환을 가진 사람들과 성인보다 입자 침투에 더욱 취약한 호흡기관을 가진 어린이를 위해 신속한 폐에 대한 위해성이 파악이 요구된다.

http://www.safenano.org/news/news-articles/new-biological-identity-of-inhaled-nanoparticles-revealed/

http://www.nanowerk.com/nanotechnology-news/newsid=47813.php