은나노 입자는 미생물 불활성화에 효과적이다. 그람 양성 세균과 음성 세균, 항생제 내성 세균, 곰팡이, 바이러스 등에 대한 연구에서 억제 효과를 보였다. 메티실린 내성균에 대해서도 효과를 나타냈다. 은나노 입자의 크기, 농도, 시간에 따라 효과는 다르며, 은나노 입자의 미생물 불활성화 특성을 연구하였다. 크기가 1~10\(\mathrm{nm} \)일 때 가장 효과적이었고, 삼각형 모양의 입자가 가장 뛰어났다. 농도와 노출 시간이 높을수록 효과가 증가하며, 그람 음성 세균에 대한 효과가 더 높게 나타났다. 이러한 연구 결과는 미생물 불활성화에 있어 은나노 입자의 중요성을 강조한다.
<h1>은나노 입자의 미생물 불활성화 효과</h1> <p>은나노 입자의 미생물 불활성화에 대한 효과는 나노 기술의 발전과 함께 시작되었고 2000 년대에 들어서야 활발한 연구가 진행되었다. 그람 양성(Gram positive), 그람 음성(Gram negative), 그리고 항생제 저항 능력을 지닌 세균에서부터 곰팡이나 바이러스에 이르기까지 다양한 미생물에 대한 결과들이 나왔다(Table 2).</p> <p>그람 양성에 대해서는 Bacillus subtilis, Mycobacterium bovis, Mycobacterium segmatis, Staphylococcus aureus, Streptococcus pyogenes 등 다양한 균주에 대하여 Minimum Inhibitory Concentration(MIC) 값을 측정하였고, 고체 배지 속에 은나노 입자를 첨가하여 억제되는 영역의 크기를 가지고 영향력을 알아보았다. 전반적으로 기존의 항생제 보다 더 민감한 반응을 보였으며, 미량의 농도 \( (\mu \mathrm{g} / \mathrm{mL}) \)에서도 그람 양성 세균을 억제하는 효과를 보였다. 그람 음성에 대해서는 Acinetobacter baumanii, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Salmonella typhi, Klebsiella pneumoniae, Vibrio cholerae 등에 대한 연구들이 있다. 마찬가지로, 은나노 입자의 크기, 농도, 시간에 따른 효과들에 대하여 연구되었는뎨 균주에 따라 다른 결과들을 보였다. 그람 양성에 비하여 더 적은 농도로 효율적인 억제 효과를 볼 수 있었던 균주가 있는 반면, 오히려 불활성 효과가 약하거나 거의 없는 결과를 보인 균주들도 있었다. 항생제 내성 능력이 있는 균주에 대한 관심이 지속적으로 높아지면서 은나노 입자의 항생제 내성 균주에 대한 항균 작용 또한 연구되었다.</p> <p>대표적으로 메티실린(methicillin) 내성균 Methicillin-Resistant Staphylococcus. aureus (MRSA), Methicillin-Resistant Staphylococcus. epidermidis (MRSE)에 대한 연구 결과들이 있다. MRSA와 MRSE에 대한 은나노 입자의 항균작용은 그람 양성에 대한 효과와 비슷함을 알 수 있었고, 고체 배지에서의 억제 작용 반경 또한 가장 길었다. 본래 메티실린 또한 페니실린이 효력이 없는 감염에 사용하기 위한 합성페니실린이다. 이렇듯 균들의 환경 적응 속도가 빨라지고 새로이 발견되는 종에 대한 대비가 필요하기 때문에 은나노 입자의 내성 균주 연구는 중요하다고 볼 수 있겠다. 은나노 입자가 고체배지에서 균들의 성장을 억제하는 실험에서는 MRSE, MRSA 그리고 S. pyogenes에 대한 효과가 탁월하였고, 반대로 V. cholerae의 경우에는 억제된 반경이 나타나질 않았다. 곰팡이, 바이려스에서도 은나노입자의 미생물 불활성화 연구가 보고되고 있다. Candida albicans, Aspergillus fumigatus, Cryptococcus neoformans, Candida tropicalis, Candida parapsilosis 및 Candida krusei 등 이 이외에도 많은 균주에 대한 연구들이 진행중이다. MIC 측정, 세포주기의 지연, 균사 형성 억제와 관련하여 형태적인 변화 등에 대해서 다양한 실험들이 이루어졌고, 영향이 있음을 확인하였다. 다만, MIC 값이 위에서 다뤘던 세균들에 비하여 높게 나타나는 경향을 보이는뎨 이는 기본적으로 곰팡이는 진핵 생물이고, 특유의 세포벽을 갖고 있기 때문이다. 바이러스는 생물적인 특징도 갖고 무생물적 특징을 모두 갖는다. 바이러스에 관한 연구 중 HIV-1에 관한 논문이 있다. 이 글에 따르면 세포독성이 없는 적은 농도에서도 은나노 입자가 바이러스의 외피에 있는 gp120 당단백질과 결합을 하여 CD4와 gp120의 상호작용에 영향을 미친다는 것을 보여준다. 미생물 불활성화 작용에 대한 은나노 입자의 몇 가지 특징을 연구한 결과들이 있다. 시각적으로도 증명이 되었듯이 높은 농도일수록, 노출 시간이 길어질수록 미생물 불활성화 효과가 더 좋다. 특히, 그람 음성의 경우가 그람 양성보다 농도 의존도가 더 높게 나타났다. 은나노 입자의 크기에 의한 영향도 보고가 되었는뎨, 1~10 \(\mathrm{nm} \)의 이온에 가까운 크기를 지녔을 때 향균 성능이 뛰어난 것으로 나타났다. 또한 입자의 모양이 구형, 삼각형, 막대형일 때의 미생물 불활성화를 비교한 결과 삼각형 모양의 은나노 입자가 가장 뛰어났다.</p>