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생물 및 의학 (건강) 박테리아를 좀비로 만드는 은
2015.05.10 22:47
박테리아를 좀비로 만드는 은http://mirian.kisti.re.kr/futuremonitor/view.jsp?cn=GTB2015050064&service_code=03 |
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| KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』 2015-05-06 | |
| 좀비의 묵시록은 일부 박테리아에 있어서는 호러 이야기 이상의 의미를 가질 수 있다. 새로운 연구에 의하면 박테리아가 미생물을 죽이는 은용액에 노출되면 이 미생물은 ‘좀비’상태가 되어 죽은 뒤에서 살아있는 동료들을 제거하게 된다. 이 연구결과는 은의 지속적인 항박테리아 특성을 설명해주고 있으며 해로운 병원체로부터 안전하게 의학용품을 유지할 수 있는 방법을 개발할 수 있게 되었다. 의학에서 은을 이용하는 것은 역사적으로 수 천년 전부터 시작되었으며 과학자들은 오랫동안 이 금속이 항박테리아 특성을 갖고 있다는 것을 알고 있었다. 은 이온은 박테리아의 막에 구멍을 뚫어 그 안에 들어가 파괴하여 치명적 손상을 입힌다. 이 물질은 세포의 주요 구성물인 DNA와 같은 요소에 결합하여 박테리아가 기본적인 기능을 할 수 없도록 한다. 하지만 은의 ‘좀비효과’는 지금까지 알려지지 않았다. 이 소름끼치는 메커니즘을 알아내기 위해서 과학자들은 처음에 박테리아인 녹농균 (Pseudomonas aeruginosa) 샘플을 질산은 용액을 사용해서 죽였다. 그리고 조심스럽게 죽은 박테리아를 은용액에서 분리했다. 살아있는 박테리아를 죽은 박테리아에 노출시켰을 때 연구자들은 현미경 수준의 학살을 관찰할 수 있었다: 살아있는 박테리아의 99.99%가 죽었다. 전자현미경을 이용해서 연구자들은 죽은 박테리아의 모습을 촬영했으며 무엇이 이 학살을 일으켰는지를 발견했다. 은입자의 저장소가 죽은 시체에 형성되었으며 이것은 죽은 박테리아는 스폰지처럼 작동해서 죽으면서 은을 빨아들였다. 이렇게 저장된 은은 환경을 통해 여과되며 “특히 이 환경에 다른 은을 빨아들일 수 있는 스펀지가 있었다면 여과된다”고 이번 연구의 주저자인 예루살렘의 히브루 대학 (Hebrew University of Jerusalem)의 화학자인 데이비드 아브니르 (David Avnir)는 주장했다. “우리의 연구에서 다른 스펀지는 살아있는 박테리아였다”고 말했다. 학술지 <Scientific Reports>에 이 발견을 보고했던 이 연구팀은 또한 좀비 박테리아로부터 분리한 용액의 살해의 힘을 찾았다. 저농도의 질산은을 가지고 실험을 시작했을 때 그 남겨진 용액은 다음 번에 박테리아를 완전히 제거하기에는 충분하지 않았다. 즉, 이것은 이 박테리아는 실제로 용액에서 은을 제거했다고 연구자들은 말했다. 그리고 연구자들이 고농도 질산은을 가지고 실험을 시작할 때 이 용액은 두 박테리아 그룹을 죽일 수 있는 킬링 파워를 가지고 있었다. 그 이유는 첫 번째 라운드에서 박테리아가 모든 은을 흡수하지 않았기 때문이다. 이번 연구에는 참여하지 않았던 시카고 대학의 분자미생물학자인 사이먼 실버 (Simon Silver)는 “이것은 이전에 본 적이 없는 은의 중요한 측면이다. 이 논문은 새로운 문제를 제기하고 있다”고 말했다. 이번 발견은 은 기반치료법의 수명을 통제할 수 있는 능력을 강화할 수 있게 되었다. 의사들과 병원은 이미 은을 우러나게 하는 제품에 관심을 갖고 있다. 이 제품들은 박테리아의 확산을 막을 수 있는 밴드에서 카테터까지 다양하다. 이 금속은 일상적으로 심한 상처에 사용되고 병균을 막기 위해서 손잡이에 코팅을 하는데 사용될 것이다. 소비자들은 원하지 않은 병원균을 집에서 막기 위해서 은을 함유된 양말이나 옷을 은으로 처리하는 세탁기와 같은 제품을 구입하려고 하고 있다. 연구에 참여하지 않았던 브라운 대학의 나노물질 화학자인 로버트 허트 (Robert Hurt)는 “지금 현재 지배적인 아이디어는 만일 오랫동안 지속되는 항박테리아를 원한다면 은이온을 만들어내는 장비를 만들어내는 것”이라고 말했다. 하지만 이 좀비효과에 대한 이해는 이러한 제품을 좀 더 잘 만들 수 있도록 할 것이다. 예를 들어 공학자들은 현재 죽은 박테리아를 지속시킬 수 있도록 시도하고 있으며 이를 통해서 항미생물 능력을 갖도록 하고 병균을 고립시킬 수 있을 것이다. 좀비가 항상 나쁜 것은 아니다. 출처: <사이언스> 2015년 5월 3일 |
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자료를 가져가실 때에는 출처 KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』을 밝혀 주시기 바랍니다.
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