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기능성 2광자 흡수재료

전문가 제언: ○ 2광자 흡수는 선형흡수가 일어나지 않는 파장역에서 2개의 광자를 동시에 흡수하여 분자가 여기되는 현상을 말한다. 2광자 흡수는 비선형광학현상의 하나로서 레이저광을 렌즈로 줄인 초점과 같은 광의 강도가 강한 장소에서만 일어나며 초점으로부터 멀리 떨어져있어 광의 강도가 약한 위치에는 2광자 흡수가 일어나지 않는다.

○ 평면만이 아니고 깊이 방향의 특정한 부위를 선택적으로 광여기 시킬 수 있으므로 3차원 광메모리나 암의 광선역학요법(PDT), 진단 등에 응용이 기대되어 활발한 연구가 전 세계적으로 진행되고 있다. 특히 암을 치료하는 경우에는 생체조직으로 투과성이 높은 근적외광을 사용하면 체내의 깊은 곳에 위치한 암을 선택적으로 치료하거나 진단하는데 유효한 것으로 예상되고 있다. 즉 광선역학치료법에 매우 강력한 수단을 제공할 수 있을 것으로 기대되고 있다.

○ 본고의 필자는 포르피린색소를 에틴일기로 연결된 두 포르피린분자가 공액계를 형성하여 최대의 2광자 흡수단면적을 갖는 포르피린의 개발에 성공하였는데 본고에서는 2광자 흡수효율이 높은 포토크로믹색소 및 발광성색소에 대해 소개하고 있다

○ 통상적인 유기화합물이나 포르피린 단체의 2광자 흡수단면적은 겨우 수십 GM 정도이나 이 화합물은 7600GM 을 나타내 3단위 향상된 2광자 흡수효율을 보인다. 이는 π-결합을 통한 확장 공액계로 인한 것이다. 현재 10GM을 나타내는 화합물이 개발되어 심부 암의 위치선택적 치료를 가능하게 하는 2광자 PDT 연구가 진행되고 있으며 최근에는 3차원 광 기록이나 3차원 화상진단에 응용하려는 목적으로 기능성을 부여한 2광자 흡수색소의 개발도 진행되고 있는데 본고의 내용이 이러한 연구개발에 귀중한 자료를 제공하고 있는 것으로 사료된다.

저자: K. Ogawa
자료유형: 학술정보