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| 단일 광원을 이용해 서로 정반대의 방향으로 방출되는 두 종류의 빛으로 유해물질의 실시간 모니터링과 동시에 유해물질의 위치 추적이 가능한 나노캡슐 기술을 개발한 한국생명공학연구원 권오석 박사팀 등 국내연구는 국제학술지인 영국왕립화학회 재료화학회지 A(Journal of Materials Chemistry A)에 1월 28일 게재됐다.(자료출처=영국왕립화학회 재료화학회지 A/제공=생명연구원) |
[아시아뉴스통신=이기종 기자] 한국생명공학연구원은 감염병연구센터 권오석 박사팀이 연세대학교 연구팀과 공동으로 단일 광원을 이용해 서로 정반대의 방향으로 방출되는 두 종류의 빛으로 유해물질의 실시간 모니터링과 동시에 유해물질의 위치 추적이 가능한 나노캡슐 기술을 개발했다고 19일 밝혔다.
태양광의 전체 파장 중에서 낮은 파장의 빛(높은 에너지, 파란색 계열)들은 사용되지만 높은 파장의 빛(낮은 에너지, 빨간색 계열)은 쓰임새가 많지 않아 버려지게 된다.
이에 태양광의 사용효율을 더 증가시키기 위해서는 낮은 에너지를 갖는 빛을 상향변환을 통해 에너지를 증폭시키는 기술이 필요하다.
또 현재 유해물질을 검출하기 위한 기술로는 광학, 전기화학, 물리적으로 다양한 방법들이 존재한다.
그러나 기존의 방법들로는 용액 속의 유해물질의 양은 측정이 가능하지만 생물체 내에 축적된 물질을 측정하는 경우에는 정확히 어느 부위에 축적이 되어 있는지는 확인이 불가능했다.
이번 연구팀은 이러한 제한점을 해결하기 위해 기존에 개발된 상향변환(Upconversion) 나노캡슐에 형광물질을 결합해 캡슐의 위치 추적과 함께 유해물질이 축적된 양을 동시에 측정할 수 있는 센서를 개발했다.
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| 단일 광원을 이용해 서로 정반대의 방향으로 방출되는 두 종류의 빛으로 유해물질의 실시간 모니터링과 동시에 유해물질의 위치 추적이 가능한 나노캡슐 기술을 개발한 한국생명공학연구원 권오석 박사팀 등 국내연구는 국제학술지인 영국왕립화학회 재료화학회지 A(Journal of Materials Chemistry A)에 1월 28일 게재됐다.(자료출처=영국왕립화학회 재료화학회지 A/제공=생명연구원) |
이번에 개발된 다중 발광 나노캡슐은 단 하나의 광원을 사용함에도 불구하고 2가지 종류의 다른 파장대 영역의 빛을 방출함으로써 동시에 다양한 기능을 발현할 수 있다.
나노 캡술의 특성을 보면 방출되는 나노캡슐의 내부에서 나오는 상향변환(Upconversion)된 빛으로부터 나노캡슐이 분포되어 있는 위치의 추적이 가능하다.
또 외부에 결합된 형광물질로부터 나오는 하향변환(Downconversion)된 빛을 통해서 유해물질이 축적된 양을 확인할 수 있다.
이러한 원리를 이용해 나노캡슐 표면에 유해물질과 같은 표적을 선별적으로 검출할 수 있는 형광 화합물을 부착했다.
이어 홍합과 같은 갑각류에 주사한 뒤 빛을 쏘여 촬영하면 현장에서 바로 유해물질이 축적된 위치와 타겟 물질의 양이 동시에 이미징이 가능해진다.
이번에 개발한 소재는 세계 최초로 단일 광원을 이용하였을 때 동시다발적인 발광이 가능한 시스템이며 이는 기존 검출기의 단점을 극복할 수 있다.
연구책임자인 권오석 박사는 “이번에 개발된 신소재 제조기술은 국민들이 우려하는 환경·질환적 위해요소들을 현장에서 손쉽게 검출할 수 있는 소형 진단기기용 소재로 활용이 가능할 것으로 기대된다”고 말했다.
이 연구는 과학기술정보통신부, 한국연구재단, 한국환경산업기술원이 추진하는 사업의 지원으로 수행됐고 국제학술지인 영국왕립화학회 재료화학회지 A(Journal of Materials Chemistry A)에 1월 28일 게재됐다.
