생체물질 DNA 이용해 금속 나노입자 마음대로 조절

고려대 심상준 교수팀 "꽃·적혈구 등 다양한 모양으로 합성"

한국연구재단은 고려대 심상준 교수 연구팀이생체물질인 DNA를 이용해 금속 나노입자의 크기를 자유자재로 조절할 수 있는 기술을 개발했다고 29일 밝혔다.

나노미터(㎚·10억분의 1m) 크기의 금속 나노입자는 광학적 성질이 뛰어나 전자, 광학, 촉매, 의료 등 다양한 분야에 활용된다.

하지만 크기와 모양에 따라 성질이 급변하기 때문에, 분야에 맞게 크기와 형상을 설계해 합성하는 기술이 필수적이다.

기존 금속 나노입자 합성 기술은 합성 전에는 모양을 예측할 수 없고, 특정한결정면에만 결합하는 계면활성제를 사용하기 때문에 비대칭적인 모양으로는 만들 수없다는 한계가 있다.

연구팀은 생체물질인 DNA를 이용해 금속 나노입자를 다양한 모양으로 합성하는데 성공했다.

DNA가 매우 정교한 수준으로 길이를 조절할 수 있고, 자기조립 현상(각각의 성분들이 자발적으로 결합해 구조를 형성하는 것)을 통해 수많은 구조를 만들어낼 수있다는 점을 이용했다.

금속 나노 씨앗의 표면에 DNA를 성장시키면, DNA의 골격을 따라 금속 나노입자가 합성되는 것으로 나타났다.

이번에 개발한 나노입자 합성법을 '플라스미드 DNA'에 적용해 꽃 모양, 적혈구모양, 해파리 모양 등 독특한 구조의 나노입자를 제조하는 데 성공했다.

어떤 DNA 물질에서도 DNA의 형상대로 금속 나노입자가 합성되는 것이 확인됐으며, 앞으로 원하는 분야에 최적화된 특성을 갖는 금속 나노입자를 미리 설계할 수있을 것으로 기대된다.

이번 연구는 미래창조과학부 기초연구사업(개인연구)과 기후변화대응기술개발사업의 지원을 받았다. 연구 성과는 세계적인 과학 학술지 '네이처 커뮤니케이션스'(Nature Communications) 지난 16일자에 실렸다.

심상준 교수는 "앞으로 전자소재, 화학, 항암치료, 약물전달, 바이오센서 등 다양한 분야에 적용할 수 있을 것"이라고 말했다.

jyoung@yna.co.kr(끝)<저 작 권 자(c)연 합 뉴 스. 무 단 전 재-재 배 포 금 지.>