실리콘 폼 수동 채집기를 이용한 대기 오염물질 분석

오염된 공기는 전 세계적인 주요 건강 위험 요인이지만, 대기 중 가스 및 입자의 복잡성과 시료 채취의 어려움으로 인해 화학적 조성과 독성에 대한 연구는 미흡합니다. 본 연구팀은 최근 폴리디메틸실록산(PDMS) 폼(실리콘 폼)을 이용한 수동 공기 채취법을 개발하여 실내 공기의 비표적 화학 프로파일링을 위한 간단하고 비용 효율적인 방법을 제시했습니다. 본 연구에서는 상용 PDMS 폼을 활용하여 실내외 환경에서 그 적용 범위를 확장했습니다. 구체적으로는 액체 및 기체 크로마토그래피-고분해능 질량분석법을 통해 220가지 이상의 우선순위 물질을 정량적으로 분석하고, 축적된 미세 입자의 미세 구조 및 비표적 프로파일링을 수행했습니다. 또한, 독성 데이터와 비표적 분석을 결합한 독성 유도 분석을 통해 유해 물질을 발견했습니다. 분석 결과, 중간 정량 한계는 0.12 ng/mL였으며, 표적 분석 물질의 90%가 70~130%의 회수율을 보였습니다. 에틸렌 글리콜, 살충제, 자외선 차단제와 같은 유해 물질이 발견되었고, 현미경 분석을 통해 풍부한 미세 입자의 축적이 확인되었으며, 형광성 입자의 대부분은 4 μm 미만이었습니다. 실외 시료 추출물은 인간 폐세포 생존율을 감소시켰고, 다변량 모델링을 통해 잠재적 독성 물질군이 가상 독성 유도 분석에서 확인되었습니다. PDMS 폼 디스크는 선형 샘플링 속도 결정을 위한 현장 보정이 필요하지만, 현재 결과와 적용 가능성은 PDMS 폼이 대기 중 화학 물질 정량, 독성 분석 및 분자 발견을 통합하는 다중 모드 수동 샘플러임을 입증합니다. 이는 대기 오염 물질 연구에 새로운 지평을 열 것으로 기대됩니다.