나노복합체 제조과정 모식도(한국연구재단 제공)© News1

국내 연구진이 항생제 내성을 가진 박테리아를 제거할 수 있는 나노복합체를 개발했다.

한국연구재단(이사장 노정혜)은 중앙대 최종훈 교수·황장선 박사와 한국과학기술연구원 서영민 박사 공동 연구팀이 구리나노입자와 탄소나노튜브의 재료 특성만을 극대화해 박테리아와 바이오필름을 제거할 수 있는 나노복합체를 개발했다고 16일 밝혔다.바이오필름은 박테리아가 음습한 곳에서 활발히 증식하면서 형성한 보호막으로, 미생물막이라고도 한다.

바이오필름이 생기면 세균에게 서식처를 제공해 악취와 질병을 일으킨다. 또 항생제와 화학 물질의 항균 효과가 낮아지기 때문에 물리적으로 제거해야만 한다.

이에 연구팀은 박테리아뿐만 아니라 박테리아에 의해 형성된 바이오필름까지 제거할 수 있는 나노복합체를 개발했다.

구리이온은 산화 반응하는 경향이 강해서 합성이 어렵지만, 연구팀은 1가 구리이온을 이용해 최적의 조건에서 나노복합체를 합성할 수 있었다.나노복합체는 1차적으로 박테리아 세포에 직접 접촉해 세포벽을 손상시키고, 2차적으로 활성산소를 발생시켜 산화 스트레스를 유발한다. 또 박테리아의 세포 신호전달을 방해해 바이오필름 형성에 필수적인 유전자 발현을 억제한다. 이미 형성된 바이오필름도 효과적으로 제거됐다.

에어컨 열교환기, 정수기, 의료기기, 화장실 등 박테리아가 잘 서식하는 곳에 활용하면 위생적인 환경을 유지할 수 있을 것으로 보인다.

최종훈 교수는 “이번 연구는 재료 자체의 특성을 극대화시켜 다차원의 항바이오필름 나노복합체를 개발한 것”이라며 ”인체에 무해한 농도에서 박테리아만 선별적으로 사멸할 수 있고, 항생제 내성을 가진 슈퍼 박테리아에도 적용할 수 있다“고 말했다.

이번 연구는 과학기술정보통신부·한국연구재단 나노‧소재기술개발사업의 지원으로 수행됐다.

연구 성과는 국제학술지 ‘나노스케일(Nanoscale)’ 지난 2일자 논문으로 실렸다.


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