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규칙성 메소 다공체와 생체분자의 복합화

전문가 제언: ○ 규칙적으로 배향된 20~50㎚ 공경의 메소 다공체는 종래의 마이크로 세공체에는 없는 특성을 나타내며 특수 반응장으로서 크게 기대할 수 있으므로 물 안정성, 산성 및 발수성 등을 부여해 다양한 용도의 촉매 담체나 재료로 개발되고 있다. 이들의 재료는 실리카, 이산화티타늄, 산화지르코늄, 알루미나 및 이들의 복합체 등이다.

○ 단백질 및 생리활성물질을 이들 규칙성 메소 다공체의 세공에 도입하는 연구는 본래의 바이오물질이 가진 기능의 결점을 보완할 뿐만 아니라, 유용한 기능을 부여할 수 있는 새로운 하이브리드형의 인공효소의 개발에 널리 사용되고 있다. 이 연구 성과는 의학의 개발, 제조 외에도 지속적 발전 가능 사회의 실현에 이바지하는 화학 공정이나 환경보전을 위한 각종 반응장 기술, 재료 기술의 발전에 기여할 수 있다.

○ 이에 일본은 ① 메소 반응장의 삼차원·단위반응/구조 해석 기술과 활성 금속의 나노 세공 구조 및 조직 제어 등의 메소 표면반응 제어, ② 고축열, 열전변환 및 광전변환 특성을 혁신하는 나노/메소 계층 구조체의 구조 제어에 의한 기능 발현 및 구조체 개발을 위한 신 원리, 기능 예측 시뮬레이션, ③ 마크로 스케일의 소자를 미소화해 일체화함으로써 신 기능 부여, 고성능화, 사용 환경의 확대 및 높은 신뢰성 등을 발현하는 소자나 소재를 개발하는 기술 및 이론 등의 메소 계층 구조 기능 등에 관해 많은 연구가 진행되고 있다.

○ 최근의 유전자 공학의 진전으로부터 어느 정도 단백질을 자유롭게 개변하는 것이 가능하게 되었으나 당 분야에서의 획기적인 발전을 위해서는 재료 합성, 구조 평가, 반응 설계 및 촉매 특성 평가 등의 폭넓은 분야의 연구를 통합적으로 추진하는 것이 필수이다. 또한 금속, 마이크로/메소 다공체(제올라이트), 촉매 및 물성 물리의 재료 관련 분야의 제휴가 불가결하며, 어느 정도 연구가 진행한 단계에서는 관련 산업계와의 공동 연구를 적극적으로 추진해야 한다.

저자: Tetsuji Itoh, Takaaki Hanaoka, Fujio Mazukami
자료유형: 학술정보