코로나 바이러스 발생을 제한하기 위한 바이오 기반 항바이러스 안면 마스크의 예상

코로나바이러스의 출현과 그것의 빠른 확산은 큰 전염병과 대유행으로 이어졌다. 이에 대응하여, 많은 나라들이 봉쇄, 사회적 거리 두기, 교육 기관의 폐쇄와 같은 엄청난 비제약적 활동을 시작했다. 바이러스 자체를 비활성화할 수 있는 적절한 안면 마스크가 설계될 수 있다면 사람들에게 유익할 것이다. 코로나바이러스(SARS-CoV-2) 감염 시 안면 마스크는 전염을 예방하는 데 중요하다(Johnson et al., 2009). 얼굴 마스크가 바이러스 전파를 낮추는 데 효과가 있는 것으로 알려졌다. (장 외, 2020; 류와 장, 2020; 량 외, 2020; 후 외, 2020) 사스-CoV-2는 공기 중에 떠다니는 물방울과 어떤 경우에는 바이러스를 포함하는 에어로졸을 통해 퍼진다. 사람에서 사스-CoV-2의 급속한 확산과 순환으로 인해 호흡기 방울 전염이 심각한 문제이다.

안면 마스크는 바이러스가 들어 있는 물방울을 걸러낼 수 있다. 많은 나라들은 아직 이 정도 규모의 질병 통제에 대한 준비가 완전히 되어 있지 않으며 전염을 효율적으로 예방하지 못할 수도 있다. 이런 점에서 백신은 사망률을 종합적으로 낮출 수 있다. 하지만, 잠재적인 백신들은 아직 시험 단계에 있다. 이런 상황에서 마스크는 어떤 미생물도 상당히 예방할 수 있다. 따라서, 개인 호흡기 마스크의 사용은 COVID-19 전염을 줄이는 효과적인 방법일 수 있지만, 현재 시장에서 사용되고 있는 안면 마스크는 올바르게 사용되지 않기 때문에 지역사회에서 바이러스의 전염을 감소시키지 못할 수 있다. 안면 마스크 자체가 바이러스를 손상시킬 수 있다면 바이러스의 전염을 줄이는 것이 더 좋고 유리할 것이다. 게다가, 대부분의 현재 안면 마스크는 바이러스보다 더 큰 모공 크기를 가지고 있습니다. 연구자들이 바이러스를 비활성화하는 것은 주요한 도전이다. 따라서, 그들은 보편적인 바이러스 포획 시스템을 개발하려고 노력하고 있다.

그럼에도 불구하고, 안면 마스크는 코로나 바이러스 전염병 속에서 중요한 글로벌 의료 조치가 된다. 질병 발생 시 마스크의 공급과 수요의 균형을 맞추는 것은 대유행 기간 동안 어려운 과제이다. 현재 사용 가능한 마스크는 비재생 에너지로 제조되며, 환경적으로 유해하고 생분해되지 않습니다. 합성 중합체로 만들어진 일회용 마스크의 가공은 환경적으로 해로운 미세 플라스틱을 생산한다. 따라서 마스크 폐기 시 본질적으로 친환경적이고 경량적이며 일회용이 가능한 원료를 통합하고 저비용으로 높은 효율성 기준을 제공함으로써 시급히 효능을 개선해야 한다.

이런 상황에서 오레가노, 세이지, 바질, 펜넬, 마늘, 감초 등 항균 특성을 가진 식물은 코로나 바이러스의 확산을 크게 줄일 수 있다(Xu와 Zhang, 2020). 이러한 식물 중에서 감초는 잠재적으로 매우 강력한 항바이러스 특성을 가지고 있다(Chirumbolo, 2016). 그것은 전통적으로 아시아 태평양 지역에서 사용되는 흔한 약초이다. 연구원들은 감초는 모두 심각한 폐렴을 일으키는 RSV, HIV, SARs-CoV에 효과적이라는 것을 입증했다(Cinatl 등, 2003; Yeh 등, 2013; 후쿠치 등, 2016). 연구자들은 감초의 다른 요소들이 다양한 메커니즘을 통해 항균작용과 항바이러스 작용을 한다는 것을 발견했다. 감초는 약 300개의 플라보노이드와 20개 이상의 트리터피 노이드를 함유하고 있다. 이 가운데 트리터펜 2개, 18-μ글리시러헤틴산(GA)과 글리시러 히진(GL)은 항바이러스 성질과 바이러스 활동 약화 가능성이 있는 것으로 나타났다(Chirumbolo, 2016). 최근의 연구는 글리시리르헤틴산의 중합체 형태가 우수한 항바이러스 효과로 이어진다는 것을 보여준다(Tong et al., 2020). 따라서, 이 연구는 감초 뿌리 막으로 만들어진 섬유질 3층 여과 마스크의 다공성을 개발하고 평가하는 것을 목표로 한다. 감초 뿌리 막을 이용한 생체 기반 안면 마스크 개발에 관한 연구는 문헌에서 발견되지 않았다. 따라서, 이 연구의 결과는 연구자, 과학자, 정책 입안자들이 COVID-19의 확산을 줄이기 위해 바이오 기반 항바이러스 안면 마스크를 개발하도록 안내할 것으로 기대된다.