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고분자 마이크로캡슐을 통한 합성기술

전문가 제언: ○ 마이크로캡슐(Microcapsule, MC)은 크기(직경)가 수 ㎛에서 수 천㎛의 범위에 있는 미소(micro) 용기를 총칭하는 것이다. 용기의 형태를 가지고 있기 때문에 내부에 핵 물질을 넣을 수 있는 공간이 있다. 즉 탁구공을 1㎜ 이하로 축소시킨 형태라고 생각하면 된다. 핵 물질을 감싸고 있는 용기 부분을 캡슐 벽이라고 하며 주로 고분자가 사용된다.

○ 마이크로캡슐은 기록 재료, 의약품용 캡슐, 광학 재료(광산란 향상 재료) 등 다양한 분야에서 이용되고 있다. 마이크로캡슐의 제조 방법에는 화학적 계면중합법, 물리적 코어-쉘(Core-Shell)법, 계면 침전법, 액중 건조법 등이 있다. 모두 이론적으로는 미립화한 핵 물질을 적당한 매질 중에 분산하여, 그 핵 물질을 고분자 등의 막으로 피복하는 형태로 제조한다. 일반적으로 액체 혹은 고체를 핵물질로 이용하고 있다.

○ 수십 년간 과학자들은 천연세포로부터 영감을 받아 밀폐 시스템 내에서의 운송, 촉매반응, 보호 작용 등에 대하여 연구해 오고 있다. 아주 최근에 들어와서 이 시스템을 위해 고분자 관련 시스템을 활용하기 시작하였다. 고분자 시스템은 튼튼하고 환경으로부터 보호가 가능하고 보다 안정한 막(membrane)을 제공하기 때문이다. 고분자 관련 캡슐을 제조하기 위한 많은 방법이 개발되었다.

○ 주요 방법에는 자기 회합(self-assembly), 템플릿팅(templating), 현장 중합(in situ polymerization), 석출법 등이 있다. 응용 분야는 약물 전달, 진단시약, 센서, 나노 반응기(nano reactor) 등으로 다양하다. 본 문헌의 목적은 고분자 캡슐을 형성하는 여러 가지 방법론을 살펴보는 것이다.

○ 최근 생체를 모방한 분자 모터의 생물 활성과 특수 기능으로 생체 나노 부품을 개발하여 정보 저장과 에너지 전환에 사용되는 나노 생물기술 연구 분야가 떠오르고 있다. 그 일예로 분자 모터를 고분자 마이크로캡슐 표면에 조립하여 ATP 생물 합성을 실현하고 있다.

저자: Dennis Lensen, Dennis M. Vriezema, Jan C. M. van Hest
자료유형: 학술정보