나노기술 및 정책 정보

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중국과학원 허폐이(合肥) 물질과학 연구원 산하 "기술 바이오 및 농업 공정 연구소" 황칭(黄青) 연구원 연구팀은 최근 관련 연구를 실행하는 과정에서 수생(水生) 생태계 초급 생산자인 조류(藻類)를 실험 대상으로 선정하고 광 스펙트럼 기술을 응용하여 나노 산화아연이 인(phosphorus) 함유 수질 체 속에서 전환하는 과정을 응용하여 정성(定性)과 정량(定量) 분석을 실행하고 환경 물질 전환 과정이 클로렐라 독성(Chlorella toxicity) 효과에 끼치는 영향 및 메커니즘에 대한 해석을 실행하는데 성공하여 이슈가 되고 있음.

나노 과학기술이 신속히 발전함에 따라 나노 소재가 환경과 생물에 대한 잠재적인 영향은 점점 더 큰 관심을 받고 있는 상황이며, 나노 독성에 대한 연구결과 환경 과정이 나노 소재 독성 효과에 끼치는 영향이 뚜렷한 것으로 나타났으며, 독성과 원시상태 나노 소재는 다르다는 점이 입증된 상황이지만 환경 전환 과정이 독성 효과에 끼치는 영향 법칙에 대해서는 아직 명확한 해석이 되지 못한 상황이며, 이런 상황은 나노 소재의 환경 안정 평가에 대해 중요한 영향을 끼치고 있는 상황임.

연구팀은 라만 광 스펙트럼과 XRD 등 광 스펙트럼 수단을 이용하여 수질 체 속 인(phosphorus) 함유량 증가에 따라 나노 산화아연은 우선 결정체 상태의 인산아연으로 전환하고, 다음 무정형(無定型) 인산아연으로 변화된다는 점을 발견하였음.

연구팀이 독성 효과에 대해 검출을 실행한 결과, 원시 상태의 나노 산화아연 독성은 주로 방출하는 아연 이온에서 생성되며, 인(phosphorus)을 함유한 수질 체 속에서 나노 산화아연은 물리화학 전환을 발생시켜 낮은 독성을 함유한 인산아연을 생성시키는데 이런 독성은 원시 상태의 나노 산화아연과는 뚜렷한 차이가 있는 것으로 나타났음.

그 외, 연구팀은 광합성 작용 관련 유전자 발현 분석을 통해 나노 산화아연 물질 상태 변화가 조류(藻類) 광합성 작용에 끼치는 영향을 분석하였으며, 이런 영향은 나노 독성 효과 차이를 발생시키는 중요한 원인이 된다는 연구 결론을 도출하였음.

연구팀은 이번 연구를 실행하는 과정에서 광 스펙트럼 기술을 이용하여 나노 소재 환경 전환 관련 물리화학 과정을 분석하고, 환경 전환 과정이 독성 효과에 끼치는 영향 및 메커니즘을 해석하고, 나노 소재를 이용하여 실질적인 환경 수질 체 속 생태 안전성을 평가하는데 필요한 이론 및 실험 기반을 제공하였음.

본 연구 성과는 ‘Environmental Scienc: nano’ ("Study of the toxicity of ZnO nanoparticles to Chlorella sorokiniana under the influence of phosphate: spectroscopic quantification, photosynthetic efficiency and gene expression analysis")지에 게재됨.