닿는 순간 슈퍼박테리아 제거하는 은나노복합체 개발되다

한국과학기술연구원 분자인식연구센터 우경자 박사팀과 연세대학교 기계공학과 황정호 교수팀은 닿는 순간 슈퍼박테리아와 같은 내성 병원균까지 제거시키는 은나노복합체 코팅 에어필터를 개발했다고 밝혔다.

 

미래창조과학부(나노·소재원천기술개발사업)와 한국과학기술원(KIST)(기관고유사업)의 연구개발사업으로 수행된 이번 연구는 영국 왕립화학회의 저널 오브 머티어리얼즈 케미스트리 비(Journal of Materials Chemistry B)의 제 2권 39호 표지(front cover)논문으로 선정되기도 했다.

(논문명: Prompt and Synergistic Antibacterial Activity of Silver Nanoparticle-Decorated Silica Hybrid Particles on Air Filtration / 온라인게재: 2014. 9.17. / 출판일: 2014. 10.21)

 

기존의 에어필터는 걸러진 병원균이 주위 환경 변화에 따라 에어필터에서 오히려 번식을 하는 문제점을 갖고 있었고, 이를 해결하기 위해 은나노 향균 물질 코팅 에어필터가 개발되었지만 이 또한 그 은나노 입자가 매우 미세해 병원균을 제거하는 데 일정한 시간이 필요하다는 단점이 있었다.

 

반면 이번에 연구진이 개발한 향균 코팅제인 은나노복합체는 은의 크기를 30나노미터로 키우고 복합구조로 만들어서 살균효과가 즉시 나타나게 하여 효율성을 극대화시켰다.

연구진은 이 효과를 입증하기 위해 바람에 날려 필터에 걸러진 대장균과 포도상구균의 은나노복합체와의 반응을 전자현미경으로 관찰하였고, 이 과정에서 은나노복합체에 닿는 순간 박테리아들이 즉사하는 것을 확인할 수 있었다.

 

연구팀은 “이번 연구 성과는 은나노입자의 항균능에 관한 논란을 잠재우는 결정적 단초가 되었으며, 은나노복합체가 수퍼박테리아처럼 강한 내성을 갖는 병원균까지도 효과적으로 제거할 수 있게 되어 국민의 건강 및 삶의 질 향상의 토대를 마련했다”고 전했다.

 

 

그림 1. 논문 표지: 중앙의 에어필터 위에 은나노복합체(황색)가 코팅되어 있고, 좌측의 오염된공기가 항균에어필터에 걸러지고 깨끗한 공기가 우측으로 공급됨. 항균에어필터에 걸러진 박테리아는 은나노복합체에 닿는 순간 활성을 잃고 사멸하는 것으로 확인됨.

 

 

 

그림 2. 은나노복합체의 합성 과정을 보여주는 모식도

(a): 실리카 구를 표면개질하여 표면에 양전하를 갖게 함으로써 음전하를 갖는 은나노씨드를 배열하는 과정

(b): 배열된 은나노씨드들 중 큰 것들을 솎아내고 여유 공간을 만드는 과정

(c): 남아있는 은나노씨드를 은나노입자로 성장시켜 은나노복합체를 만드는 과정.

 

 

보도

- YTN Science: 슈퍼박테리아도 잡는 은나노 청정기술

- 조선일보: [사이언스] 닿는 순간 병원균 죽는 은나노 코팅 공기 필터 개발

- 매일경제: 슈퍼박테리아 죽이는 은나노에어필터 개발

- 전자신문: `즉각 멸균` 은나노 코팅 에어필터 기술 개발

- 파이낸셜뉴스: 닿는 순간 박테리아 전멸, 은나노설계 에어필터 개발