나노 입자에 대한 분자 반응에 대한 새로운 연구는 나노 정보학의 힘을 밝힙니다.

29 년 2023 월 XNUMX 일 (나노 워크 뉴스) 연구자들은 특정 노출에 대한 새로운 반응 메커니즘을 발견했습니다. 나노 입자 그것은 여러 종에 공통적입니다. 에 대한 분자 반응에 관한 방대한 데이터 세트를 분석하여 나노 재료, 그들은 인간에서 더 단순한 생물에 이르기까지 다양한 종들이 이러한 유형의 노출에 적응하는 방법을 설명하는 선조의 후성적 방어 메커니즘을 밝혀냈습니다. 이 프로젝트는 핀란드 탐페레 대학의 FHAIVE(Finnish Hub for Development and Validation of Integrated Approaches)의 박사 연구원 Giusy del Giudice와 Dario Greco 교수가 핀란드, 아일랜드, 폴란드, 영국, 키프로스의 학제간 팀과 공동으로 주도했습니다. , 남아프리카, 그리스, 에스토니아 – 아일랜드 더블린 대학교 UCD 물리학과 부교수 Vladimir Lobaskin 포함. 이 논문은 자연 나노 기술 ("나노 물질 미립자에 대한 조상의 분자 반응"). FHAIVE의 책임자인 Greco 교수는 “우리는 나노입자에 대한 특정 반응이 있고 그것이 나노 특성과 상호 연결되어 있다는 것을 처음으로 입증했습니다. 이 연구는 다양한 종이 유사한 방식으로 입자상 물질에 어떻게 반응하는지를 조명합니다. 그것은 현재 화학물질 안전성 평가에서 독성유전체학의 사용을 제한하는 XNUMX화학 XNUMX서명 문제에 대한 해결책을 제안합니다.”

시스템 생물학과 나노정보학의 만남

나노구조 바이오시스템 전문가인 블라디미르 로바스킨(Vladimir Lobaskin) 부교수는 “이 주요 공동 작업에서 탐페레 대학교(University of Tampere)가 이끄는 팀과 UCD 물리학과(School of Physics)를 포함한 팀은 식물에서 온 모든 종류의 유기체에 걸쳐 나노입자에 대한 공통 반응을 발견했을 뿐만 아니라 무척추동물과 인간의 관계뿐만 아니라 이러한 반응을 유발하는 나노물질의 공통적인 특징도 있습니다.” 그는 “매년 수만 개의 새로운 나노물질이 소비자 시장에 출시된다. 환경과 인간의 건강을 보호하기 위해 가능한 부작용에 대해 모두 검사하는 것은 엄청난 작업입니다. 먼지 흡입 시 폐 손상, 먼지 입자에 의한 독성 이온 방출, 활성 산소 종 생성 또는 나노 입자에 의한 세포막 지질 결합 등이 원인일 수 있습니다. 즉, 모든 것은 일반적으로 생물학자와 독성학자에게 알려지지 않았지만 나노물질에 노출되었을 때 우리가 무엇을 두려워해야 하는지 이해하는 데 필요한 나노입자 표면에서의 비교적 단순한 물리적 상호작용에서 시작됩니다.” 지난 XNUMX년 동안 OECD 국가는 질병을 유발하는 생물학적 사건 또는 인구에 대한 부정적인 영향 사이의 인과 관계를 설정하는 유해 결과 경로 분석을 기반으로 메커니즘 인식 독성 평가 전략을 채택했습니다. 유해 결과 경로가 결정되면 일련의 생물학적 사건을 기원(캐스케이드를 촉발한 분자 개시 사건)까지 추적할 수 있습니다. 최근 독성학 데이터의 통계적 분석 시도는 부작용의 원인이 되는 나노물질 특성을 식별하는 데 성공하지 못했습니다. 문제는 나노 입자 화학 및 크기 분포와 같이 생산자가 일반적으로 제공하는 재료 특성이 너무 기본적이고 생물학적 활성을 합리적으로 예측하기에는 불충분하다는 것입니다. UCD School of Physics 팀이 공동 저술한 초기 연구에서는 나노입자와 생물학적 분자 및 조직의 상호 작용을 이해하고 분자 개시를 예측할 수 있도록 필요한 경우 전산 재료 과학을 사용하여 나노 재료의 고급 설명자 수집을 제안했습니다. 이벤트. 이러한 고급 설명자는 누락된 정보를 제공할 수 있으며 재료의 용해 속도, 표면 원자의 극성, 분자 상호 작용 에너지, 모양, 종횡비, 소수성 지표, 아미노산 또는 지질 결합 에너지 등을 포함합니다. 정상적인 세포 또는 조직 기능을 방해할 수 있습니다. UCD Soft Matter Modeling Lab의 부교수 Lobaskin과 동료들은 in silico 재료의 특성화 작업을 수행하고 있으며 나노입자의 유해 가능성과 관련된 설명자를 평가했습니다. 그는 “이 최근에 발표된 분석에서 자연 나노 기술 종이를 통해 우리는 처음으로 분자 수준에서 건강 위험과 관련된 서로 다른 물질 사이의 공통점을 볼 수 있었습니다. 이 간행물은 화학 정보학 및 생물 정보학의 아이디어를 확장하는 새로운 연구 분야인 나노정보학의 힘에 대한 첫 번째 시연이며 또한 큰 약속입니다. 컴퓨터에서 생성된 재료의 디지털 트윈을 사용하면 곧 새로운 재료를 선별하고 최적화할 수 있게 됩니다. 디자인을 통해 안전하고 지속 가능하도록 생산되기 전에도 안전성과 기능성을 고려합니다.”

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• 출처: https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news2/newsid=63069.php