시험관아기시술(IVF)에서 배아가 성장하는 배양실의 공기질이 배아 등급과 관련될 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 배양실에 휘발성유기화합물(VOC) 제거 필터를 설치한 이후 미세수정(ICSI) 시술에서 양질의 배반포 비율이 유의하게 높아진 것으로 나타났다.

일본 교토대학병원 연구진은 시험관아기 배양실에 VOC 제거 필터를 설치하기 전과 후의 배아 발달 결과를 비교한 연구를 10월 7일 국제학술지 '임상 및 실험 생식의학(Clinical and Experimental Reproductive Medicine)'에 발표했다.

 

배양실 공기 속 유해물질, 배아 발달에 영향 줄까

 

IVF에서는 난자와 정자를 수정시킨 뒤 수정란을 배양실에서 일정 기간 배양한다. 수정란은 세포분열을 거쳐 일반적으로 수정 후 5~6일째 배반포 단계에 도달한다.

이 과정에서 배아는 온도와 습도, 산소와 이산화탄소 농도, 배양액 성분 등 다양한 환경적 요인의 영향을 받는다. 배양실의 공기질 역시 배아 발달에 영향을 미칠 수 있는 요인으로 꼽힌다.

특히 휘발성유기화합물(VOC)은 상온에서 쉽게 기체로 증발하는 화학물질로, 건축자재와 접착제, 세정제, 소독제 등에서 발생할 수 있다. 이러한 물질이 배양실 공기나 배양 환경에 유입되면 난자와 초기 배아의 정상적인 발달을 방해할 가능성이 제기돼 왔다.

연구진은 배양실에 VOC 제거 필터를 설치한 뒤 수정률과 배아 발달 지표 등을 설치 이전과 비교해 공기질 개선과 배아 발달 사이의 연관성을 분석했다.

 

전체 배반포 형성률은 차이 없어…미세수정에서 양질 배아 증가

 

연구 결과, VOC 제거 필터 설치 전후 전체 배반포 형성률에서는 통계적으로 유의한 차이가 나타나지 않았다. 배아가 배반포 단계까지 성장하는 비율 자체는 뚜렷하게 달라지지 않았다는 의미다.

그러나 미세수정(ICSI) 시술 주기에서는 다른 결과가 확인됐다. 필터 설치 이후 양질의 배반포 비율이 설치 이전보다 유의하게 높아졌으며, 통계적 유의성을 나타내는 P값은 0.0069였다.

양질의 배반포는 배아 내부의 세포덩어리와 태반 형성에 관여하는 바깥세포층의 형태 등을 기준으로 평가한다. 일반적으로 형태학적 등급이 좋은 배아는 이식 대상으로 우선 고려되지만, 배아 등급이 곧 임신이나 출산을 보장하는 것은 아니다.

이번 연구는 배양실 공기질 관리가 배아의 발달 여부뿐 아니라 형태학적 질과도 관련될 가능성을 보여준다.

 

미세수정 배아에서 차이가 나타난 이유는

 

미세수정은 배아연구원이 현미경과 미세조작 장비를 이용해 정자 한 개를 난자 세포질 안에 직접 주입하는 수정 방법이다.

일반적인 체외수정과 달리 난자를 직접 조작하는 과정이 필요하기 때문에 난자가 배양기 밖의 실험실 환경에 노출되는 과정이 추가된다.

이러한 시술 특성으로 인해 미세수정 과정에서 배양실 공기질의 영향을 상대적으로 더 받을 가능성이 있다.

다만 이번 연구만으로 미세수정 주기에서 양질의 배반포 비율이 높아진 정확한 원인을 규명할 수는 없다. 환자 특성과 시술 조건, 배양실의 다른 환경 변화 등이 결과에 영향을 미쳤을 가능성도 고려해야 한다.

 

시험관아기 성공률, 배양실 환경도 중요한 변수

 

IVF를 받는 환자들은 일반적으로 난자 채취 개수와 수정률, 배아 등급, 자궁내막 상태 등에 관심을 갖는다. 반면 배아가 실제로 성장하는 배양실의 환경에 대해서는 상대적으로 알기 어렵다.

그러나 배아 배양 과정에서는 온도와 가스 농도, 배양 장비의 관리 상태, 공기 중 오염물질 등 다양한 요소를 일정하게 유지하는 것이 중요하다.

이번 연구는 배양실의 공기질 개선이 특정 시술 조건에서 양질의 배반포 비율 증가와 연관될 수 있음을 보여줬다는 점에서 의미가 있다.

다만 필터 설치 전후를 비교한 관찰연구인 만큼 필터 설치가 배아 등급 개선의 직접적인 원인이라고 단정할 수는 없다. 또한 양질의 배반포 비율이 높아졌다는 결과를 실제 임신율이나 생아출산율 향상으로 확대 해석해서도 안 된다.

연구 결과는 IVF의 성과를 평가할 때 난자와 정자의 질뿐 아니라 배아가 성장하는 실험실 환경에도 관심을 기울일 필요가 있음을 시사한다.

 

※ 일본 교토대학병원 연구진이 2026년 10월 7일 국제학술지 ‘임상 및 실험 생식의학(Clinical and Experimental Reproductive Medicine)’에 발표한 논문 ‘임상 배아배양실의 휘발성유기화합물 제거 필터 설치가 배아 발달에 미치는 영향(Effects of installing a volatile organic compound-removal filter in a clinical embryology laboratory on embryo development)’을 토대로 작성했습니다. 논문 DOI는 10.5653/cerm.2026.09369이며, 원문은 https://doi.org/10.5653/cerm.2026.09369 에서 확인할 수 있습니다.