한국표준과학연구원(KRISS)은 물벼룩의 심장 박동을 자동으로 측정·분석해 낮은 농도의 독성까지 포착할 수 있는 독성평가 시스템을 개발했다고 21일 밝혔다.

물벼룩은 기르기 쉽고 재현성이 높다. 몸이 투명해 장기간 관찰하기도 쉽기에 수생 환경 독성평가에 널리 활용된다.

연구진은 면직물에 고정한 물벼룩 심장 부위를 고속 이미징으로 촬영하고, 반복되는 명암 변화 신호를 기록해 심박수를 자동으로 계산하는 방식을 개발했다.

이 시스템을 활용하면 독성물질 노출에 따른 물벼룩 심박수 변화를 시간당 150여마리 규모로 동시에 수집·분석할 수 있어 분석 정밀도를 한층 끌어올릴 수 있다.

기존 소수 개체의 평균값에 의존하던 방식보다 저농도 오염물질의 독성 영향을 더 민감하게 평가할 수 있다.

개체 간 미세한 차이는 물론 기존 방식으로는 확인이 어려웠던 저농도·비 치사성 독성까지 포착할 수 있다고 연구진은 설명했다. 또한 장비 설계가 간편해 다양한 연구 환경과 여러 물질에도 유연하게 적용할 수 있다.

이 기술은 앞으로 하천, 호수 등 수생태계에 존재하는 화학물질과 나노소재의 위해성 평가에 활용될 것으로 기대된다.

권익환 선임연구원은 "이번 시스템은 수생환경 독성평가의 정밀도를 높인 기술로, 향후 나노물질 독성평가 분야는 물론 심장 오가노이드 등 인체 유사 모델에도 적용할 수 있도록 고도화해 나갈 것"이라며 "국내 장비개발업체에 기술이전을 추진하고 있다"고 말했다.