항생제와 화학물질 없이 박테리아가 서로 엉겨 붙은 바이오필름을 효과적으로 제거하는 방법이 보고됐다. 

최종훈 교수(중앙대) · 서영민 박사(한국과학기술연구원) · 황장선 박사(중앙대) 연구팀이 구리나노입자와 탄소나노튜브의 재료 특성만을 극대화해 박테리아와 바이오필름을 제거할 수 있는 나노복합체를 개발했다고 한국연구재단이 17일 밝혔다.

바이오필름은 박테리아가 음습한 곳에서 활발히 증식하면서 형성한 보호막으로 미생물막이라고도 한다. 바이오필름이 생기면 세균에게 서식처를 제공해 악취와 질병을 일으키는 데다 항생제와 화학 물질의 항균효과가 낮아지므로 물리적으로 제거해야 한다. 

연구팀은 박테리아뿐만 아니라 박테리아에 의해 형성된 바이오필름까지 제거할 수 있는 나노복합체를 개발했다. 구리이온은 산화반응의 경향이 강해서 합성이 어렵지만 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 제거되는 것으로 입증됐다.

최종훈 교수는 이번 연구에 대해 “재료 자체의 특성을 극대화시켜 다차원의 항바이오필름 나노복합체를 개발한 것”이라고 했다. 이번 항바이오필름 나노복합체 개발로 인체에는 무해한 농도에서 박테리아만 선별적으로 사멸할 수 있게 됐다. 항생제 내성을 가진 슈퍼박테리아에도 적용할 수 있을 전망이다. 또 에어컨 열교환기, 정수기, 의료기기, 화장실 등 박테리아가 잘 서식하는 곳에 활용하면 위생을 개선할 수 있다.

이번 연구는 과학기술정보통신부·한국연구재단 나노‧소재기술개발사업의 지원으로 진행됐다. 연구성과를 담은 논문(논문명 : Engineering copper nanoparticles synthesized on the surface of carbon nanotubes for anti-microbial and anti-biofilm applications)은 국제학술지 '나노스케일(Nanoscale)' 7월 2일자에 실렸다.

송강섭 기자 successsnews@successnews.co.kr

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