EU REACH, 혁신적인 나노물질 독성 검사법 개발
기사 발행일 : 2020-09-24
화학물질 및 나노물질에 대한 안전성 평가는 매우 중요하다. 화학 물질의 노출부터 보호하고 미래에 있을 수 있는 축적으로 인한 만성 질병 등의 사회적 문제를 방지하기 위함이다. 신규물질들을 정확한 안전성 평가과정을 거치지 못한다면 최종적으로는 환경적 문제로도 이어질수 있기 때문이다.
독성에 대한 안전성 평가를 소홀히 한 예로는 살충제로 널리 사용되었던 DDT (dichloro-diphenyl-trichloroethane)가 있다. 고 효율의 살충제로 각광받았지만 해충들의 내성으로 인한 과량 사용과 그로 인한 익충과 야생동물 절멸위기에 대한 문제점이 대두되었다. 따라서 안전성 검사의 플랫폼을 철저히 선별하는 것이 사회적으로 매우 중요하다.
물질 안전성을 확인할 가장 쉬운 방법은 동물이나 사람에게 직접 시험을 하는 것이다. 과거에 로마 황제들은 독을 확인하기 위해 자신들의 노예들에게 음식을 먹였다. 또한, 현재에도 일정 조건하에 동물실험들이 실행되고 있다. 이에 대해 동물학대에 대한 비판적인 여론이 있으며, 고 비용에 대한 문제점도 있다.
이러한 사회적, 환경적 문제를 해결하기 위하여 과학자들은 동물실험을 대체할 안전성 검사법을 개발하고 있다. 가장 널리 사용되는 대표적인 예는 세포 실험이다. 세포 실험을 기반으로 하여 과학자들은 빠른 시험 결과를 위해 체외 스크리닝을 더욱 정교하게 만들어 가고 있다.
High level Integrated Sensor for Nanotoxicity Screening (HISENTS)
HISENTS 는 실험 플렛폼에 사람의 유기체를 기반으로 설계되었다. 이 플랫폼에는 각각의 장기를 대변하는 셀 모듈이 있으며, 이러한 모듈들은 안전성 검사에 사용될 마이크로 유체 네트워크에 연결된다. 이 플렛폼은 살아있는 유기체를 모방하고 있어 “human-on-a-chip”에 가장 가까운 것이다.
안전성 검사 개발은 HISENTS를 기반으로 하여 성공적으로 검사를 수행하였다. 세 실험실에서 각각 세개의 서로 다른 플랫폼이 개발됐다. 각 플랫폼은 바이오멤브레인, 셀라인, 태반 스크리닝으로 구성되었으며 표준 독성 화학물질로 안전성 검사를 실험하여 상호간 검증도 완료되었다.
HISENTS에 가장 큰 장점은 신속한 검사이다. 나노물질은 제조 직후 분산도가 바로 변화하기때문에 검사의 속도는 중요하다. HISENTS 는 나노물질의 출력에 따라 지체없이 변화에 따라 갈수 있으므로, 생산지점에서 바로 스크리닝이 가능하다. 또한 HISENTS 스크린을 같이 사용 할수 있는 새로운 프로젝트인 SABYDOMA도 개발되었다.
Safety by Design of Nanomaterials (SABYDOMA)
SABYDOMA는 화학 및 나노물질의 디자인에 대한 안전성의 문제를 해결하기 위한 기술적 해결책이다. 화학 및 나노물질의 디자인이란, 산업의 생산 및 제품화 과정을 변화시키는 것이며 최종적으로는 안전성을 확보하여 대중들에게 문제를 야기시키지 않는 것을 의미한다.
설계의 안전성은 과학적인 증거를 바탕하며 최종적으로는 사람들을 위험에 빠뜨리지 않도록 수정하는 것을 의미한다.
SABYDOMA방식의 접근 방법은 HISENTS 스크린을 이용하여 생산포인트에서 바로 화학 및 나노물질을 스크리닝 하고, 생산 라인에 피드백을 주어 생산되는 물질의 독성을 완화시키는 것이다. 이 프로젝트의 시작은 명확한 수치를 기반으로 환경오염과 기후변화 문제를 해결하기 위해 개발되었다. 환경 스크리닝 결과가 오염물질 배출에 피드백을 주고, 배출되는 오염물질을 자동으로 조절한다. 예로 가스를 배출하는 공장들의 온실가스의 스크리닝 결과를 바로 피드백을 보내고, 이에 공장에서 배출하는 온실가스를 조절한다.
EU REACH는 SABYDOMA 플랫폼을 현실화하는데 3년이 걸렸음에도 여전히 SABYDOMA도 반드시 구축시킬 것이라고 강조하였다. HISENTS의 성공 경험 뿐만 아니라 HISENTS 프로젝트의 결과를 SABYDOMA의 안전성을 설정하는 플랫폼에 전반적으로 사용하기 때문이라고 밝혔다. HISENTS와 SABYDOMA 모두 사회적으로 영향을 줄 수 있는 기술이기 때문에 상업적으로 사용되기까지 오랜 시간이 걸릴 것으로 예상되지만, EU REACH는 OECD와 EU 위원회와 같은 규제당국에 의해 위와 같은 플랫폼들이 빠르게 적용될 것이라고 예상했다.
EU가 나노물질과 나노기술에 대한 연구비 지원
나노물질과 나노기술에 안전성에 대한 이해의 핵심은 European Union의 연구 프로그램에 있다.
Horizon 2020 는 현재까지 가장 큰 유럽 연구 프로그램이다. 이 프로그램안에 약 800억 유로가 투자될 정도로 공신력 있는 연구소이다. 그중 약 20억 유로가 나노물질과 나노기술 프로젝트에 투자된다.
Horizon Europe은 Horizon 2020 안에서 약 1,000억 유로를 받았다.
HISENTS와 SABYDOMA는 둘 다 EU가 투자하는 프로그램들이다.
