나노기술의 발전과 함께 다양한 나노물질이 의약, 환경, 산업 등 여러 분야에서 활용되고 있습니다. 그러나 이러한 나노물질이 인체와 환경에 미치는 영향에 대한 우려도 커지고 있습니다. 본 연구실은 나노물질의 안전성 및 유효성 평가를 통해, 나노물질이 실제로 인체에 미치는 독성이나 부작용을 체계적으로 분석하고 있습니다. 이를 위해 다양한 동물실험, 세포실험, 그리고 최신 분석기법을 활용하여 나노물질의 독성 기전과 생체 내 거동을 정밀하게 평가합니다. 특히, 나노물질의 크기, 표면 특성, 용해도, 표면전하 등 물리화학적 특성이 독성에 미치는 영향을 중점적으로 연구하고 있습니다. 예를 들어, 금속 산화물 나노입자, 탄소계 나노소재, 미세플라스틱 등 다양한 나노물질을 대상으로 흡입, 경구, 피부 등 다양한 노출 경로에 따른 독성 평가를 수행합니다. 또한, 나노물질이 생체 내에서 어떻게 분포하고, 대사되며, 배출되는지에 대한 생체거동(biokinetics) 연구도 병행하고 있습니다. 이러한 연구는 나노물질의 안전한 활용을 위한 과학적 근거를 제공하며, 규제기관 및 산업계에 안전성 평가 기준을 제시하는 데 중요한 역할을 합니다. 궁극적으로는 나노기술의 지속가능한 발전과 국민 건강 보호에 기여하고자 합니다.

나노물질의 독성은 기존 화학물질과는 달리 그 구조적 특성, 표면전하, 용해도 등 다양한 요인에 의해 결정됩니다. 본 연구실은 나노물질의 구조적 특성과 생체반응 간의 상관관계를 규명하여, 독성의 기전을 밝히는 데 주력하고 있습니다. 예를 들어, 금속 산화물 나노입자의 경우, 용해도가 높을수록 생체 내에서 이온화되어 급성 염증 반응을 유발할 수 있음을 동물모델을 통해 입증하였습니다. 또한, 표면전하가 양성일수록 세포막과의 상호작용이 증가하여 세포 내로의 흡수가 촉진되고, 이로 인해 독성이 증가할 수 있음을 다양한 실험을 통해 확인하였습니다. 이와 더불어, 나노물질의 독성을 예측할 수 있는 새로운 시험법 개발에도 앞장서고 있습니다. 예를 들어, 표면전하-염증, 이온화도-염증의 상관관계를 활용한 독성 예측 모델을 구축하고, 실제로 다양한 나노입자에 적용하여 그 유효성을 검증하고 있습니다. 또한, 국제 표준화(ISO)와 연계하여 흡입독성시험용 폐포 세척액 분석법 등 신뢰성 높은 독성 평가법을 개발하고, 이를 국내외 규제기관에 제안하고 있습니다. 이러한 연구는 나노물질의 안전성 평가를 과학적으로 고도화하고, 신속하고 정확한 독성 예측을 가능하게 하여, 신소재 개발 및 산업 현장에서의 안전관리 체계 구축에 크게 기여하고 있습니다.

최근 환경오염의 심화로 인해 미세먼지, 초미세입자, 미세플라스틱 등 다양한 환경성 나노입자의 인체 건강 영향에 대한 관심이 높아지고 있습니다. 본 연구실은 이러한 환경성 나노입자의 흡입, 경구, 피부 노출에 따른 체내 거동과 독성 기전을 심층적으로 연구하고 있습니다. 특히, 미세먼지 및 초미세입자에 포함된 나노입자가 폐, 간, 신장 등 주요 장기에 미치는 영향을 동물모델과 세포모델을 통해 분석하고, 폐 내 미세환경 변화, 염증 반응, 면역계 교란 등 다양한 생체 반응을 규명하고 있습니다. 또한, 미세플라스틱의 경우, 크기, 표면 특성, 산화 상태 등에 따라 생체 내에서의 독성 및 축적 양상이 달라질 수 있음을 실험적으로 확인하였습니다. 미세플라스틱이 대식세포 등 면역세포에 미치는 영향, 산화적 스트레스 유발, 조직 손상 등 다양한 독성 메커니즘을 규명하고, 실제 환경에서 노출되는 복합 미세입자의 독성 평가도 병행하고 있습니다. 이러한 연구 결과는 환경성 나노입자에 대한 인체 건강 위험성 평가와 더불어, 정책 수립 및 규제 기준 마련에 중요한 과학적 근거를 제공하고 있습니다. 나아가 국민 건강 보호와 쾌적한 환경 조성에 기여하고자 지속적으로 연구를 확대하고 있습니다.