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중앙대 박주현 교수팀, 다기능성 전도성 고분자 나노입자 제조
형광이미징 및 바이오센서로의 응용 기대
서울시민일보
▲ 전도성 고분자와 인지질의 상분리된 필름을 분쇄하는 나노입자 제조공정. (사진제공=한국연구재단)     © 서울시민일보
전도성 고분자와 인지질이 결합된 바이오 메디칼용 나노입자가 개발됐다. 이 입자는 에너지를 흡수한 후 형광을 띨 수 있어 생체이미징과 바이오센서로의 응용은 물론 인체투과가 쉬운 근적외선을 흡수한 후 열로 방출할 수 있어 암세포 사멸을 위한 광열치료로의 응용 등에 단서가 될 것으로 기대된다.

전도성 고분자는 반도체의 특성을 가지며 에너지를 흡수해 빛의 형태로 방출할 수 있어 LED나 트랜지스터, 태양전지 등의 광전자소자로 광범위하게 활용된다.

인지질(phospholipids)이란 세포막을 구성하는 이중막의 성분으로 소수성을 띠는 2개의 지방산 가닥에 친수성을 띠는 1개의 인산기가 결합되어 있는 극성 물질이다.

중앙대 화학신소재공학부 박주현 교수가 주도하고 포항공대 화학과 김성지 교수, 포항방사광가속기 신태주 박사, 연세대 기계공학부 주철민 교수, 성균관대 화학공학부 유필진 교수, 중앙대 화학과 박태정 교수 연구팀이 공동으로 참여한 이번 연구는 교육부와 한국연구재단이 추진하는 일반연구자지원사업 및 미래창조과학부와 한국연구재단이 추진하는 중견연구자지원사업의 지원으로 수행되었고, 연구결과는 첨단 재료 분야 국제학술지 어드밴스드 머티리얼스지(Advanced Materials) 7월 9일자(논문명 : Nanoparticles of Conjugated Polymers Prepared from Phase-Separated Films of Phospholipids and Polymers for Biomedical Applications)에 게재되었다.

전도성 고분자는 인체 내부에서 안정성이 높고 광전자적 특성을 구현할 수 있어 진단이나 치료 등 의료분야에 적용하기 위한 연구가 활발하다.

하지만 기존에는 전도성 고분자로 나노입자를 만들기 위해 고분자 자체를 새로 합성하거나 인체 적용을 위해 복잡한 후처리 과정이 필요해 제조과정을 단순화할 필요가 있었다.

연구팀은 먼저 전도성 고분자와 세포막 구성성분인 인지질 분자를 혼합, 수 십 나노미터 크기의 고분자 영역과 인지질 영역이 서로 분리된 상태로 존재하는 필름을 제조하였고 물 분자가 이들 미세영역들로 침투하는 특성을 이용, 필름을 분쇄함으로써 나노입자를 쉽게 제조하는 기술을 개발했다.

만들어진 나노입자는 그 자체로 형광을 띠며 열을 방출할 수 있어 생체이미징, 바이오센싱 및 암세포 사멸용 광열치료에 응용될 수 있을 것으로 기대된다.

어려운 합성과정 없이 인지질의 소수성 부분과 분자구조가 유사한 곁가지를 갖는 다양한 전도성 고분자를 그대로 이용하여 제조할 수 있다. 특히 입자 표면에 위치한 화학기능기를 이용해 다양한 기능을 갖는 물질을 부착할 수 있다는 것도 장점이다.

박주현 교수는 “자성입자나 양자점 같은 무기물 나노소재를 결합한 하이브리드 나노소재를 구현할 경우 MRI 이미징이나 형광이미징에 의한 질병진단과 광열치료를 동시에 할 수 있는 소재 개발에 기여할 것으로 기대된다”고 밝혔다.
/ 서울시민일보 인터넷부 엄재성 기자 news@seoulnewspaper.com/
기사입력: 2014/08/07 [16:12]  최종편집: ⓒ ihansung
 
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