기초과학연구원(IBS) 나노입자연구단 현택환 단장팀과 이승훈 서울대 교수(신경과)팀은 활성산소 제거 효능이 있는 '세리아-지르코니아 나노입자'를 개발했다고 12일 밝혔다.
패혈증은 바이러스, 세균 등에 의한 염증에 신체가 과민 반응해 생긴다. 패혈증에 걸리면 활성산소가 과다하게 발생해 조직이 괴사하고 장기가 손상되면서 발열과 호흡곤란 등을 일으켜 심하면 사망에 이른다. 매년 3150만명의 환자가 발생해 그중 530만명(31%)이 사망한다.
하지만 아직 치료제가 없어서 항생제 투여와 수액 공급, 혈압 유지 등 조치를 해 치료하는 데 그치고 있다.
연구팀은 체내 활성산소 농도를 낮추고 염증을 줄이기 위해 2012년부터 세리아(산화세륨) 나노입자가 가진 항산화 기능에 주목했고, 이 입자가 뇌출혈, 알츠하이머병 완화 효과가 있다는 것을 동물실험을 통해 확인했다.
이어 나노입자의 성능을 끌어 올리고 사용량을 줄임으로써 나노입자의 생체독성을 최소화하는 연구를 했다. 그 결과, 세리아 나노입자를 지르코늄 이온과 결합시키면 활성산소를 제거하는 세륨 3가 이온의 비율이 2배 높아지고 유지력은 길어진다는 사실을 알아냈다.
실제 급성 패혈증을 유발한 실험쥐에 이 나노입자를 투여한 결과, 장기 손상이 줄어 감염 2주 내 생존율이 2.5배 높아졌다. 관련 연구성과는 국내 특허등록이 됐고 해외 특허를 출원한 상황이다.
이 연구결과는 화학분야의 세계적 학술지 '앙게반테 케미' 온라인판에 5일 실렸으며, 중요성을 인정받아 '내부 표지 논문'과 '가장 주목받는 논문'으로 실렸다. 대전=이준기기자 bongchu@dt.co.kr
패혈증 치료제 세리아-지르코니아 나노입자의 모식도로, 실험쥐를 이용한 실험결과 장기 손상과 사망률을 줄이는 데 세리아-지르코니아 나노입자가 효과적이라는 점을 입증했다.
