스웨덴 KTH(Royal Institute of Technology)의 화학자인 Josefin Illergard는, 셀룰로오스에 안정적으로 부착되어 환경으로 배출될 수 없는 항균 고분자(antibacterial polymer)를 발견했다고 밝혔다.

 

이번 발견은 항생제 저항성 및 내성 박테리아의 형성을 방지하면서, 박테리아를 통제할 수 있는 친환경적인 방법의 탐색에 중요한 돌파구를 마련해 주고 있다.

 

연구팀의 성과물은 박테리아를 죽일 수 있는 항균고분자에 내재된 셀룰로오스 섬유에 기반을 두고 있다. 셀룰로오스는 자연에서 가장 흔한 유기물질로, 식물 세포벽의 일차적인 구조 물질이다. 이 활성 고분자는 매우 강력해 셀룰로오스 물질의 섬유들에 결합되어 있으며, 수계를 통해 환경으로 유출되거나 결합이 느슨해지지 않는다.

 

트리클로산(triclosan) 및 은 이온(silver ion)과 같은 항균물질은 박테리아의 형성에 의한 악취를 제거하기 위해 스포츠의류나 신발에 널리 사용되고 있다. 그러나 이런 항균제는 처리된 의류나 표면을 세척할 때 환경으로 유출되며, 박테리아의 내성을 점차적으로 증가시키는 부작용을 낳는다.

 

만약 누군가 항균제로 처리된 조리대를 행주로 닦아내고 그 행주를 싱크대에서 씻게 되면, 항균제들은 환경으로 유출되고, 토양 및 수계에 서식하는 박테리아의 내성을 증가시키게 된다.

 

항균 프로세스가 제대로 작동하기 위해서는 박테리아는 반드시 이 물질과 직접 접촉해야 한다고 Illergard는 강조한다. 고분자는 양전하(positive charge)를 띠고 박테리아는 음전하(negative charge)를 띠므로, 새로 개발된 물질은 실질적으로 박테리아를 끌어당기게 된다.

 

이 물질은 다량의 고분자를 포함하지 않으며, 연소시킨 후에는 오직 무독성의 질소산화물만이 남게 된다. 그럼에도 불구하고 연구팀의 미래 목표는 추가적인 연구를 통해 항균성 고분자를 완전히 재생가능성 물질로 대체하는데 있다.

 

연구팀은 본 프로젝트가 국제적인 관심사인 것을 알고 있다면서, 이미 해외의 많은 회사로부터 연락을 받고 있고, 컨퍼런스에서 연구 성과물을 발표한 이후에 많은 피드백도 받고 있다고 밝혔다. 미래에 이 물질은 의복 세탁, 병원에서의 위생 및 다른 형태의 수질정화 필터에도 사용될 수 있을 것이다.

 

특히 미래에 간단한 수처리(water treatment) 설비에 이상적인 재료가 될 것으로 기대되고 있다. 많은 생명을 구할 수 있고 사용한 후에는 태워 없애기만 해도 될 것이라고 연구팀은 강조하고 있다.

 

 

 

 

 (Nanowerk News) “We have managed to find an antibacterial polymer that attaches stably to cellulose and therefore cannot be released into the environment,” says Josefin Illergard, a chemistry researcher at KTH.

 

The discovery could be an important breakthrough in the search for environmentally-friendly ways to control bacteria while preventing antibiotic resistance and resistant bacteria.

 

Illergard says the team’s discovery is based on cellulose fibres embedded in a polymer, which kills bacteria. Cellulose is the most common organic substance in nature and the primary structural component of plant cell walls.

 

         "We got around the problem of resistant bacteria by creating an antibacterial surface in which polymer

The active polymer is so strongly bonded to the fibres of the cellulose material that it does not loosen or leak into the environment via water. Antibacterial agents such as triclosan and silver ions are commonly used in sportswear and shoes to remove unpleasant odors from bacteria formation.

 

But such biocides leak into the environment when the treated garments or surfaces are washed, raising the risk that bacteria will gradually become resistant to their effect.“If someone uses a cloth to wipe a countertop treated with antibacterial agents, and that cloth is rinsed in the sink, those substances are then spread further through the drain and into the environment where they can contaminate soil and water and give rise to bacterial resistance,” Illergard says. She says that bacteria must come in direct contact with the material for the antibacterial process to work.

 

Because polymer has a positive charge and bacteria a negative charge, the new material actually attracts bacteria, she says. The material does not contain large amounts of polymer; and only non-toxic nitrogen oxides remain after it is burned. Nevertheless, the team’s goal for the future is to continue the research and try to replace the antibacterial polymer with an entirely renewable material. “We know that this project is of international interest,” Illergard says.

 

“Our papers have been requested by companies abroad and we are getting a lot of feedback when we present our findings at conferences. “In the future, I believe our material will be used in cleaning clothes, in sanitation for hospitals and in different kinds of water purification filters,” she says.

 

Illergard says the material could be ideal for simple water treatment in the future. “What if water could be purified in an environmentally friendly manner by our material, instead of just strainers?” she asks. “Many lives would be saved, and the material could be placed directly on the fire and burned after use.”