상자성 나노입자는 생체안전성 확보가 필수적이나 지금까지 자성 나노입자의 생체안전성 기준이 명확하지 않아, 전 세계적으로 기준을 수립하기 위한 다양한 기초연구가 활발히 진행되고 있다.

기존 연구결과에 따르면 상자성 나노입자의 세포독성은 거의 문제되지 않을 만큼 미미한 수준이었으나 최근 '나노물질'의 예기치 않은 문제점들이 하나둘씩 밝혀졌고, 어떤 경우에는 그 독성이 인체에 유해한 수준인 것으로 확인됐다.

채 교수팀은 '자기장'이라는 특정 환경에서는 상자성 나노입자끼리 견고하게 응집돼 세포 내·외부에 자성 나노입자의 밀도를 증가시키고, 이로 인해 활성산소의 양도 증가시킨다는 사실을 확인했다.

이는 기존 비(非) 자기장 환경에서 확인된 독성 수준을 통계적으로 유의한 정도로 초과해 ▲세포활성 감소 ▲세포자살 증가 ▲세포주기 변형 ▲종양 유발과 관련된 다핵성거대세포 증가 등의 세포독성을 나타낸다는 사실을 규명했다.
 

▲자성나노입자가 정자기장 하에서 응집하여 선형모양을 형성하고 있는 모습 ⓒ2011 HelloDD.com

▲정자기장 조건에서 자성나노입자에 의한 생쥐 간세포의 세포 자살. ⓒ2011 HelloDD.com

▲정자기장과 자성나노입자에 의한 다핵성 거대 세포의 증가. ⓒ2011 HelloDD.com

채 교수는 "이번 연구는 현재 질병진단 등 다양한 용도로 활용되는 상자성나노입자가 큰 세기의 자기장에서 세포독성을 일으킨다는 사실을 규명한 것"이라며 "최근 활용범위가 확대되고 있는 상자성나노입자의 생체안전성 기준을 수립하고 생체에 안전한 자성나노입자를 개발하는데 기여할 것"이라고 연구의의를 설명했다.

한편 이번 연구는 교육과학기술부(장관 이주호)와 한국연구재단(이사장 오세정)이 추진하는 일반연구자지원사업(기본연구)의 지원으로 수행됐다. 연구결과는 생체의료공학 분야의 권위적 학술지인 'Biomaterials'지 온라인으로 지난 10일자로 게재됐다.