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MARC
자료명/저자사항
오믹스 기술을 활용한 탄소계 나노물질 비교독성 연구 [전자자료] / 국립환경과학원 인기도
발행사항
인천 : 국립환경과학원, 2014
청구기호
전자형태로만 열람 가능함
자료실
전자자료
내용구분
연구자료
출처
외부기관 원문
총서사항
NIER-SP ; 2014-227
면수
116
제어번호
MONO1201537793
주기사항
연구기관: 서울시립대학교 산학협력단
연구책임자: 최진희
영문 초록 있음
원문

목차보기더보기

표제지

목차

요약 4

Abstract 9

Ⅰ. 서론 16

1. 연구의 배경 및 필요성 17

가. 플러렌(Fullerene) 17

나. 탄소나노튜브(CNTs, Carbon NanoTubes) 18

다. 그래핀(Graphene) 19

라. 탄소계 나노물질의 독성 연구 경향 20

마. 오믹스 기술을 이용한 나노 독성 연구 28

바. 후생유전(체)학 (Epigenetics/Epigenomics) 연구 동향 31

사/마. 독성발현경로 연구 33

2. 연구의 목적 34

Ⅱ. 탄소나노튜브의 in vitro - in vivo 독성 연구 35

1. 개요 36

2. 탄소나노튜브의 독성 메커니즘 규명 37

가. 탄소나노물질의 물리화학적 분석 37

나. 탄소나노튜브의 in vitro - in vivo 독성메커니즘 규명 39

다/라. 탄소나노튜브의 독성메커니즘 규명 연구 결론 61

Ⅲ. 그래핀 나노물질의 in vitro - in vivo 독성 연구 62

1. 개요 63

2. 그래핀 나노물질의 독성 메커니즘 규명 64

가. 산화그래핀(GO)의 물리화학적 분석 64

나. 산화그래핀(GO)의 in vitro 독성 스크리닝 연구 65

다. 산화그래핀(GO)의 in vivo 독성메커니즘 규명 - C. elegans 68

라. 산화그래핀(GO)의 독성메커니즘 규명 연구 결론 74

Ⅳ. 나노물질의 AOP 연구 75

1. 개요 76

2. 국내외 AOP 학술 연구 경향 분석 78

가. 국제 학회에서의 AOP 연구 경향 조사 78

나. 최신 논문에서의 AOP 연구 경향 조사 94

3. 국내외 AOP 정책 경향 분석 101

4. AOP 지식베이스 102

5. 나노물질의 AOP 수립 예시 106

Ⅴ. 연구 성과 108

1. 과학적 연구성과 109

2. 정책적 연구성과 110

Ⅵ. 참고문헌 111

표 1-1. 탄소나노튜브의 독성 연구 경향 22

표 1-2. 그래핀 독성 연구 동향 25

표 1-3. 나노물질 관련 독성유전체학 연구현황 29

표 1-4. 나노물질 관련 후생유전체학 연구현황 32

표 2-1. 탄소나노튜브의 독성 메커니즘 연구 내용 요약 36

표 2-2. 본 연구에서 비교 목적으로 사용한 MWCNTs의 물리적 특성 37

표 2-3. DMEM 배지에서 MWCNTs의 제타 전위 38

표 3-1. 세포독성 시험법에 따른 MWCNTs와 산화그래핀의 세포 생존율 비교 67

표 3-2. 산화그래핀 마이크로어레이 DEGs의 KEGG 경로 분석 (＞1.5 fold) 69

표 3-3. 산화그래핀 마이크로어레이 DEGs의 Pathway studio 분석 유전자 정보 71

표 3-4. 산화그래핀 노출된 C. elegans에서 변화된 대사체경로분석(MetaboAnalyst) 73

표 4-1. SOT 2014의 독성발현경로(AOP) 관련 연구 현황 78

표 4-2. 유럽 SETAC 2014의 AOP 관련 연구 현황 80

표 4-3. 북미 SETAC 2014의 AOP 관련 연구 현황 80

표 4-4. AOP 관련 2014년 최신 논문 현황 94

표 4-5. 은 나노물질 AOP 초안 개발 시 데이터를 얻은 방법 106

그림 1-1. 탄소계 나노물질 17

그림 1-2. 탄소나노튜브 18

그림 1-3. 그래핀 소재의 종류 19

그림 1-4. 탄소나노튜브(상), 플러렌(중), 그래핀(하)의 연도별 독성연구 논문 발행 수 21

그림 1-5. 후생유전학 메커니즘 31

그림 2-1. DMEM 배지에서 MWCNTs의 크기 분산도 38

그림 2-2. 유입 저해제 전처리 후 MWCNTs EC50농도에서 폐세포(BEAS-2B)의 생존율 비교 39

그림 2-3. 폐세포(BEAS-2B)에서 MWCNTs에 의한 세포 군체 형성 저해 분석 40

그림 2-4. MWCNTs 노출에 의한 폐세포(BEAS-2B)에서의 DNA 메틸기전달효소 유전자의 발현 41

그림 2-5. NADPH 산화 효소 저해제 전처리 후 MWCNTs 노출에 의한 폐세포(BEAS-2B)에서의 생존율 비교 42

그림 2-6. MWCNTs 노출에 의한 폐세포(BEAS-2B)에서의 항산화 효소 유전자의 발현 43

그림 2-7. MWCNTs 노출에 의한 폐세포(BEAS-2B)에서의 GSH/GSSG 비율 44

그림 2-8. MWCNTs 노출에 의한 폐세포(BEAS-2B)에서의 MAPKs 신호 전달 단백질 발현 45

그림 2-9. MWCNTs 4 시간 노출에 의한 폐세포(BEAS-2B) 내 칼슘 이온 관찰 46

그림 2-10. 소포체 손상 저해제 전처리 후 MWCNTs 노출에 의한 폐세포(BEAS-2B)에서의 생존율 비교 47

그림 2-11. MWCNTs 노출에 의한 폐세포(BEAS-2B)에서의 염증 반응 관련 유전자의 발현 48

그림 2-12. MWCNTs 노출에 의한 폐세포(BEAS-2B)에서의 섬유증 유도 유전자의 발현 49

그림 2-13. MWCNTs 노출에 의한 폐세포(BEAS-2B)에서의 세포사 유도 관련 유전자의 발현 50

그림 2-14. Pristine MWCNTs에 의한 폐세포(BEAS-2B)에서 대사체 변화율 분석 51

그림 2-15. O+-MWCNTs에 의한 폐세포(BEAS-2B)에서 대사체 변화율 분석 52

그림 2-16. NH2-MWCNTs에 의한 폐세포(BEAS-2B)에서 대사체 변화율 분석 52

그림 2-17. COOH-MWCNTs에 의한 폐세포(BEAS-2B)에서 대사체 변화율 분석 53

그림 2-18. COOH-MWCNTs 노출된 폐세포(BEAS-2B)에서 변화된 대사체의 경로분석(MetaboAnalyst) 53

그림 2-19. COOH-MWCNTs PCR 어레이의 DEGs의 경로분석 54

그림 2-20. MWCNTs 노출에 의한 마우스 기관지 폐포 세정액(BALF)의 세포의 총량 변화 55

그림 2-21. MWCNTs 노출에 의한 마우스 기관지 폐포 세정액(BALF) 내 세포 구성 비율 변화 56

그림 2-22. Pristine-MWCNTs에 의한 마우스 폐조직에서 대사체 변화율 분석 57

그림 2-24. NH₂-MWCNTs에 의한 마우스 폐조직에서 대사체 변화율 분석 58

그림 2-25. COOH-MWCNTs에 의한 마우스 폐조직에서 대사체 변화율 분석 59

그림 2-26. COOH-MWCNTs 노출된 마우스 폐조직에서 변화된 대사체의 경로분석(MetaboAnalyst) 60

그림 3-1. 산화그래핀의 AFM 분석 64

그림 3-2. 산화그래핀의 라만스펙트럼 분석 64

그림 3-3. 산화그래핀 노출에 의한 농도별 및 시간별 폐세포(BEAS-2B)의 생존율 65

그림 3-4. 폐세포(BEAS-2B)에서 산화그래핀에 의한 세포 군체 형성 저해분석 66

그림 3-5. 산화그래핀에 노출된 C. elegans의 생식 저해율 68

그림 3-6. 산화그래핀 마이크로어레이 DEGs의 Pathway studio 분석 70

그림 3-7. 산화그래핀에 의한 C. elegans의 대사체 변화율 분석 72

그림 4-1. 독성발현경로(Adverse Outcome Pathway) 개념도 77

그림 4-2. ACD 분자지도 95

그림 4-3. 피부과민성 AOP 및 사용된 시험법 모델 96

그림 4-4. 비표적 육식동물에 대한 항응고살서제 AOP 97

그림 4-5. AChE 억제 MIE 및 주요 현상 98

그림 4-6. 2,4-DNT 노출과 관련된 AOP 99

그림 4-7. AOP 지식베이스 개요 102

그림 4-8. AOP wiki 웹사이트 102

그림 4-9. AOP wiki 웹사이트에 구축된 AOP 예시 105

그림 4-10. 은 나노물질 노출에 대한 AOP 초안 107

그림 4-11. C. elegans에서의 은 나노물질 노출에 대한 AOP 모식도 107

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