오스트레일리아의 연구자들이 메조포러스 실리카 나노입자(mesoporous silica nanoparticles (MSNs))가 시간에 대한 조절 방식으로 살생물제(biocide)를 저장하고 방출하여 흰개미와 관련된 목재 산업에 이익을 줄 수 있는 방법을 제공한다는 사실을 발견했다.
흰개미는 열대 및 아열대 지방에서 산업에 튼 영향을 미친다. 이러한 문제를 해결하는 방법은 디클로로-디페닐-트리클로로에탄(dichloro-diphenyl-trichloroethane (DDT)),알드린(aldrin),디엘드린(dieldrin), 클로로덴(chlordane), 헵타클로(heptachlor) 등과 같은 농화학 살충제를 이용하는 것이다.
하지만 이러한 화합물들은 생체에 농축되어 환경문제를 야기하고, 몇몇 종의 존재를 위협하기도 하며 특히 먹이사슬의 최상위층에 있는 거대 포식자들에게 위험하다. 그리고 이러한 것들을 이용해 전체 흰개미 군락을 제거하려는 시도도 성공을 거두지 못했다. 이러한 문제를 해결하기 위해 퀸즈랜드대(University of Queensland)의 Zhang Qiao와 동료 연구자들은 살충제를 흡수하는 메조포러스 실리콘 나노입자(mesoporous silica nanoparticles )의 기공 구조를 이용했다.
그들은 나노 입자들이 조절 가능한 방법으로 살충제를 방출한다는 것을 발견했다. 이러한 느린 살충제의 방출은 매우 중요한데, 그 이유는 흰개미들이 이것을 먹고 다른 개미들에 나노입자를 전달해 결국 군락 전체를 파괴할 수 있기 때문이다.
연구팀은 모델로 농업에 이용되는 살충제를 이용해 시험을 하기 위해 서로 다른 4 종류의 MSN을 이용했다. 그 결과 그들은 MCM-48입자가 가장 뛰어난 흡수 능력을 보인다는 것을 확인했다. 이에 대해 Qiao는 “우리는 MSN에 효과적으로 살충제를 도입할 수 있었으며 48시간 이상 동안 그것을 방출할 수 있었다. 하지만 살충제의 용해도와 빠른 물질 전달로 인해 이들의 방출을 조절하는 것은 어려웠다고 말했다.
오스트레일리아 멜번대(University of Melbourne)의 나노 및 생분자공학자인 Andrea O`Connor는 방출 속도에 대한 보다 나은 조절이 필요하다고 말했다. 그녀는 이러한 연구가 살충제가 초반에 과량 방출되는 것을 막아주고 살충제의 전달 시간을 늘여주며 방출 속도 및 시간들도 조절하는 데 도움을 줄 수 있을 것이라고 말했다. 그녀는 또한 이 시스템이 분해되거나 바람직하지 못한 영향을 주는 방출된 살충제의 환경에 대한 노출에 의존하기 보다는 나노 입자들을 원하는 위치로 현탁액의 형태로 전달된다고 덧붙였다. 마지막으로 Qiao는 효과적으로 살충제를 일주일 이상 전달하기 위해 MSN은 다른 화학물질로 코팅될 필요가 있다고 덧붙였다. 연구팀은 현재 생분해성 고분자 코팅에 대해 연구하고 있다.
출처: 경기과학기술진흥원
원본출처: rsc.org