“金나노입자, 상처치유 늦추고 당뇨 유발” 美 미로나바 교수팀, 학술지에 발표

국내서도 “유전자변형 유발” 밝혀져… 크기 너무 작아 뜻밖의 위험 나타나

나노 입자가 적혈구 표면을 통과해 들어가는 모습을 그린 상상도. 전문가들은 나노 입자는 크기가 작아 세포 속을 자유자재로 드나들 수 있기 때문에 예상치 못한 위험이 나타날 수 있다고 경고하고 있다. 포어사이트 나노테크 인스티튜트 제공

10억분의 1m를 다루는 나노기술은 과학기술 분야 연구에서 없어서는 안 될 기반기술로 자리 잡았다. 그러나 최근 나노 입자가 인체와 환경에 해를 끼칠 수 있다는 연구결과들이 쏟아져 나오고 있어 나노기술에 대한 우려가 커지고 있다.

미국 스토니브룩대 타치아나 미로나바 교수(사진)팀은 화장품이나 약물 전달물질로 쓰이는 금 나노 입자가 상처 치유를 늦추고 당뇨를 유발할 수 있다는 결과를 발표했다.

연구진은 지방줄기세포가 든 시험관에 금 나노 입자를 넣었더니 줄기세포 안에 빠르게 흡수돼 쌓이는 것을 발견했다. 나노 입자들이 쌓여 유전자 발현을 방해함으로써 지방 세포로 분화되지 못하는 것은 물론 세포의 움직임도 느려지고 콜라겐 단백질이 수축하는 등 상처 치유 과정에도 문제가 생겼다. 또 포도당 수치를 조절하고 지방산의 분해를 돕는 ‘아디포넥틴’ 단백질 생산도 줄었다.

미로나바 교수는 “금이 인체에 무해하다고 해서 금 나노 입자까지 무해한 것은 아니다”라며 “금 나노 입자를 인체에 적용할 때 입자의 크기나 농도, 사용 기간 등에 세심한 주의를 기울여야 할 것”이라고 설명했다. 이 연구결과는 ‘나노독성학’지 최신호와 ‘사이언스 데일리’ 4월 18일자에 실렸다.

지난해 국내에서도 의료용 ‘자성’ 나노 입자의 위험성이 밝혀졌다.

아주대 의대 이광 교수와 서울대 화학과 이진규 교수 공동연구팀은 의료용 나노 입자를 동물세포에 주입했더니 활성산소가 늘어나 유전자 변형을 일으키고 미토콘드리아를 손상시켜 에너지 합성을 못 하게 막는다는 사실을 밝히기도 했다.

나노기술은 물질을 나노 수준으로 잘게 쪼개면 전혀 다른 특성이 나타난다는 점에서 주목받았다. 하지만 크기가 작아 세포 속으로도 자유자재로 드나들 수 있어 예상치 못한 위험성이 나타나고 있다. 이 때문에 국제표준화기구(ISO)는 나노 물질 안전성에 대한 표준안을 만들려는 움직임을 보이고 있으며, 국내에서도 미래창조과학부 주도로 가칭 ‘나노 물질 안전성센터’ 설립을 위한 기획연구를 추진 중이다.

이재웅 동아사이언스 기자 ilju2@donga.com