플라스틱의 생산 및 소비 증가로 많은 양의 플라스틱 추정 폐기물이 해양에 유입되고 있으며 자외선이나 풍화에 마모된 5mm 미만의 미세플라스틱이 해양 생물에서 검출되고 있다. 
하지만 이를 섭취한 인간에게 미치는 영향 연구는 아직 걸음마 단계로 미세플라스틱의 흡수 경로, 작용 등에 대한 구체적인 연구가 필요한 실정이다.
이런 가운데 국내 연구팀이 방사성동위원소를 이용한 양전자방출단층촬영(PET)으로 미세플라스틱의 체내 흡수 경로를 세계 최초로 규명했다.

한국원자력의학원(원장 김미숙)은 김진수·강충모 박사 연구팀은 0.2마이크로미터(100만분의 1m. 보통 머리카락 굵기가 80μm)크기의 미세플라스틱 폴리스티렌(일회용품, 가전제품 등 다양한 생활용품에 쓰이는 열가소성 플라스틱의 하나)에 방사성동위원소 구리-64(Cu-64 : 대표적인 금속성 방사성동위원소로 금속성의 결합력을 이용하여 플라스틱을 비롯한 다양한 물질에 표지가 수월한 장점이 있음)를 붙인 60마이크로그램(100만분의 1g)의 방사성구리-폴리스티렌을 실험용 쥐에게 먹이고 PET 영상으로 48시간 동안 시간 경과에 따른 생체 내 흡수 경로를 분석했다.
방사성구리-폴리스티렌 섭취 정도를 나타내는 PET 표준섭취계수(생체내 주입한 방사성의약품이 신체 내 부위에 얼마나 평균보다 높게 섭취되는지를 평가하는 방법)분석결과, 위와 장에는 24시간째까지 머무른 후 대부분 빠져 나가고, 반면 간에는 초기 1시간째에 비해 48시간째에 5배 증가하는 것을 관찰했다. 

 또 PET 영상으로 확인이 어려운 부위의 분포 확인을 위해 쥐의 신체 기관을 적출하여 쥐가 먹은 방사성구리-폴리스티렌에서 방출되는 감마선을 감마 카운터(측정단위 %ID/g: 방사성동위원소를 결합시킨 시료에서 방출되는 감마선을 측정하는 장비임. 의료용 방사성동위원소는 방출하는 방사선의 종류에 따라 진단용과 치료용으로 구분하며, 감마선은 진단용, 알파선과 베타선은 치료용으로 쓰임)로 측정한 결과, 1시간째부터 방사성구리-폴리스티렌이 전신으로 퍼져나간 것이 확인됐다. 

김진수·강충모 박사 연구팀은 “이번 연구는 미세플라스틱인 폴리스티렌에 방사성동위원소 구리-64(Cu-64) 표지를 성공하여 PET 기술을 활용해 한 번의 방사성구리-폴리스티렌 경구 투여만으로 미세플라스틱의 체내 분포를 확인하였고, 향후 미세플라스틱의 인체 영향 관련 임상 활용 가능성을 제시했다는 점에서 의의가 있다”며,  “전 세계적으로 문제가 되고 있는 미세플라스틱의 구체적인 체내 흡수 경로를 규명했다. 이를 토대로 미세플라스틱의 생체 독성 평가 연구를 이어갈 예정이다”고 밝혔다. 

이번 연구는 원자력연구개발사업으로 진행한 ‘방사성동위원소 생산 및 응용연구 인프라 구축 사업 운영’ 및 ‘폴리스티렌의 위암 표적 치료 저항성 마우스 모델평가’의 일환으로 수행됐다.
이번 연구성과는 핵의학 분야 최고 권위 학술지인 미국 핵의학회 저널 ‘The Journal of Nuclear Medicine’ 2021년 7월 2일자 온라인판에 게재됐다.
[메디컬월드뉴스 김영신 기자]