서울시립대 최진희 교수-이주한 교수 연구팀, 맥신(Mxene)의 전구체인 MAX phase 물질의 안전한 설계 가능성 제시

- MAX phase 물질의 종횡비에 따른 세포독성과 유전독성 변화 확인
- 안전한 설계(Safe-by-Design) 접근법 활용 시 안전한 물질 및 제품 개발 기대
- 11월 21일, 나노과학 분야 국제저명 학술지인 Environmental Science: Nano에 온라인 게재

                                                                                                          논문 사진.서울시립대 제공

서울시립대(총장 원용걸) 환경공학부 최진희 교수 연구팀과 전자전기컴퓨터공학부 이주한 교수 연구팀이 맥신(Mxene)의 전구체인 MAX phase 물질의 독성 기전을 밝히고 안전한 설계(SbD, Safe-by-Design) 구현 가능성을 제시하였다.

해당 연구 결과는 11월 21일, 나노과학 분야 국제저명 학술지인 Environmental Science: Nano에 ‘Toxicity Assessment of Nano-sized MAX Phases: Considerations for Safe-by-Design Approaches’라는 제목으로 온라인 게재되었다. (링크: https://doi.org/10.1039/D3EN00528C).

맥신(Mxene)은 꿈의 신소재라고 불리는 나노물질로 반도체, 전자기기, 센서 등 다양한 분야에 활용성이 높은 물질이지만, 유해성에 대한 데이터가 거의 존재하지 않아 광범위한 활용 시 유해성이 우려된다. 따라서 제품화 이전 단계에서 안전한 설계(SbD, Safe-by-Design)의 적용을 통해 안전성을 확보하는 것이 필요하다.

안전한 설계(SbD, Safe-by-Design)는 새로운 물질이나 제품의 개발 과정에서 다양한 방법을 활용하여 위해성을 평가하고 그것을 최소화하는 방향으로 물질의 구조 등을 설계하는 개념이다. 본 연구에서는 맥신(Mxene)의 전구체인 2가지 MAX phase 물질인 Ti2AlC 및 Ti3AlC2의 세포독성, 유전독성, 생태독성을 스크리닝하여 독성에 대한 정보를 제공하고 SbD 구현을 위한 접근법을 제시하였다.

또한, 연구팀은 MAX phase 물질이 환경 중에서 검출될 수 있는 저농도에서 세포독성과 유전독성, 염증반응을 나타냄을 밝혀냈다. MAX phase 물질의 종횡비에 따라 독성이 달라질 수 있는 것도 제시하였다.

최진희 교수는 “본 연구에서 제시한 안전한 MAX phase 물질 개발을 위한 SbD 접근법은 새로운 기술의 안전성을 확보할 수 있는 기반이 될 수 있다.”라며, “다양한 신소재 및 신기술의 개발 과정에서 이러한 SbD 접근법을 적용하면 안전한 물질 및 제품 개발에 크게 기여할 수 있을 것.”라고 전했다.

본 연구는 환경부의 환경성질환 예방관리 핵심 기술개발사업과 한국연구재단의 집단연구지원사업 지원을 받아 수행되었다.

* 자료 제공 : 서울시립대학교

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