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은(銀) 원자가 첨가된 티타니아 나노입자의 항균특성

전문가 제언: ○ 은은 귀금속에 속하지만 은이 100㎚ 이하의 크기로 줄어들면 다른 물질들의 경우와 마찬가지로 벌크 상태에서는 나타나지 않던 새로운 물리․화학적 특성들이 발현된다. 이는 입자가 작아질수록 표면에서의 전자들의 배위수가 적어지는 데 따른 표면에너지의 증가에 기인하는 것으로서, 크기에 따라서 금 입자의 색깔이 변하는 것이 그 대표적인 예이다.

○ 나노물질의 독특한 특성들은 ‘양자구속효과’(quantum confinement effects)에 기인하는 것으로서 양자역학 이론이 정립되면서 이의 물리적 근원도 밝혀졌고, 따라서 이러한 새로운 특성을 바이오, 전자 등에 응용해 보려는 연구가 전 세계적으로 대단히 활발하게 이루어지고 있다.

○ 나노물질의 기본이 되는 0차원의 나노입자에 관한 연구는 역사도 길고, 따라서 반도체, 금속, 및 자성물질을 이용한 합성기술도 대단히 성숙한 상태이다. 바이오 분야에서 이를 이용한 질병의 진단 및 치료에 관한 연구는 이제 응용연구 단계에 접어들어서 아마도 나노기술 분야 중에서 가장 먼저 실용화가 이루어질 수 있을 것으로 판단된다.

○ 은의 살균특성은 이미 널리 알려진 사실이고, 다양한 분야에서 실용화가 이루어지고 있는 물질 중 하나이다. 그러나 은 나노입자의 특성이 유지되면서 실제로 어떤 디바이스에 경제적으로 적용하는 것은 아직도 기술적 장벽으로 남아 있다. 따라서 은을 다른 물질과 결합시킨 복합물질을 합성해서 이를 응용하는 것이 바람직한 방향이다.

○ 이 글은 University of Delaware의 S. I. Shah 교수 팀이 졸-겔 방법으로 은이 함유된 티타니아 나노입자를 합성해서 대장균에 대한 항균특성을 관찰한 실험결과를 발표한 논문을 필자가 요약한 것이다. 최근 은의 항균특성에 관심이 높아지고 있다는 점에서 나노입자 복합물질을 이용한 본 논문은 관련 분야를 연구하는 학생들에게 도움이 될 것이라고 판단된다. 단, 논문 말미에 소개된 실험부분은 본문의 내용과 대부분 중복되는 것들이기 때문에 생략했다는 점을 밝혀둔다.

저자: J. Thiel, L. Pakstis, S. Buzby, M. Raffi, C. Ni, D. J. Pochan, and S. Ismat Shah
자료유형: 학술정보