동아대 공동연구팀 독성없는 방사성 세슘 제염제 개발

동아대는 의약생명공학과 조완섭(사진) 교수 공동연구팀이 인체 내부로 유입된 방사성 세슘을 신속하고 안전하게 제거하는 생체 제염제를 개발했다고 28일 밝혔다.

공동연구팀이 개발한 생체 제염제는 경구로 투약하면 부작용 없이 세슘을 배출한다. 세슘을 선택적으로 흡착하는 프러시안 블루 나노입자로 구성된 이 제염제는 생체고분자인 셀룰로오스 기질 내부에 결합된 복합체 형태로 만들어졌다.

이 제염제는 세포에 독성을 남기지 않을 뿐더러 배출과정에서도 소화기관에 악영향을 주지 않고 방사성 세슘의 체외 배출을 유도한다고 연구팀은 밝혔다.

조 교수는 “기존 의약품인 R제품은 경구 투약한 뒤 소화관에서 용출된 프러시안 블루 나노입자가 소화관을 따라 세슘을 흡착해 변으로 배출한다”며 “이 과정에서 소화 장애, 메스꺼움 등 부작용이 나타나고 나노입자가 소화관 내에 체류하거나 세포 내부로 들어가 독성을 일으키는 등 문제를 안고 있는 것으로 보고되고 있다”고 설명했다.

조 교수팀이 이번에 개발한 제염제는 생체 고분자 기질 내부에 프러시안 블루 나노입자를 넣어 안정성을 높인 것이다.

연구팀이 개발한 생체 제염제를 이용한 체내 방사성 세슘 제거 모식도.   동아대 제공

연구팀은 섬유질인 셀룰로오스 고분자가 인체 내에서 소화되거나 분해되지 않는 특성을 이용, 소화 과정을 따라 생체 제염제가 방사성 세슘을 제거한 뒤 체외로 배출될 수 있도록 했다.

기존 방사성 세슘 제거용 생체 제염제는 대식세포(면역담당세포)와 장 상피세포(소장과 대장 내막을 형성하는 세포)에서 높은 독성을 보이고 세포 내부로 들어가 높은 농도의 활성산소를 생성하는 문제점이 있었다.

연구팀이 개발한 제염제는 세포 내부로 이동하지 않아서 세포독성이 없고 체내에 흡수될 확률이 매우 낮은 것으로 나타났다.

또 방사성 세슘이 방출하는 감마선과 소화액에 대해서도 높은 안정성을 보였다.

소화액 속에서도 1분 만에 98% 이상의 세슘 제거효율을, 10분 만에 99% 이상의 세슘 제거 효율을 보인 것으로 나타났다.

이번 연구는 동아대 조 교수팀, 인하대 허윤석 교수팀, 한국원자력연구원 노창현 박사팀과 공동으로 이뤄졌다.

관련 논문은 네이처 자매지인 사이언티픽 리포트 최근호에 게재됐다.

부산=전상후 기자 [e-mail]