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나노바이오 계면에서 형광나노입자의 거동

전문가 제언: ○ 수nm 크기의 양자점(QD)과 금속나노클러스터(NC)를 포함한 형광나노입자는 분자이미징, 생체분석, 치료 등에 응용되는 생명과학의 실험도구로 각광을 받고 있다. 현재 유기염료 표지에 기초한 분자 이미징은 제한된 발광강도와 광안정성을 갖고 있어 이런 문제해결을 위해 형광 나노입자(NP)가 사용되고 있다. 형광NP는 여러 형태의 면역학적 검정, 라텍스응집시험(latex agglutination assay), DNA 또는 약물전달 운반자, 줄기세포 착색과 추적 등에 응용할 수 있다.

○ 생의학 응용가능성으로 보아 복잡한 생체환경에서 이들 NP가 어떻게 행동하느냐를 이해하는 것은 매우 중요하다. 여기서는 NP의 단백질과 세포와의 상호작용, 세포 내 안정성, in vivo 행동을 포함한 나노바이오 계면에서 형광NP의 행동을 밝혀낸 최근의 발전에 대해 기술하였다. 나노바이오계면은 나노물질의 표면과 바이오분자 표면사이의 동적상호작용을 포함한다.

○ 형광 NP의 국가별 연구개발수준울 비교하기 위해 Engineering Village에 들어가 Compendex에서 1991∼2013년 기간의 ‘fluorescence nano particle'을 검색한 결과 국제학술지에 게재된 논문 수는 미국이 344건으로 1위이고, 다음은 중국(327건), 일본과 독일이 각각 119건, 프랑스(87건) 순이고 한국은 67건으로 7위이다. 같은 기간의 ’quantum dot'을 검색한 결과 논문 수는 미국이 8847건으로 1위, 다음은 중국, 일본, 독일, 영국, 프랑스 순이고 한국은 1796건으로 7위이다.

○ 국내의 형광 NP연구는 서울대, KIST, 가천대, 연세대, 생명공학연구원 등에서, 양자점(QD) 연구는 전남대, 고려대, KIST, 연세대, 단국대 등에서 수행되고 있다. 주요 연구내용은 염료첨가 형광나노실리카입자 제조, 형광상관현미경(FCS)에 의한 실롤(silole)나노클러스터의 입자크기 측정, 증가된 광안정성을 가진 형광나노입자의 개발, 레이저유도형광현미경을 이용한 자성, 코어-쉘 나노입자의 응용연구 등이다. 국내의 형광 NP연구수준은 세계7위권이므로 앞으로 관련분야의 연구 활성화를 위해 체계적인 지원이 요구된다.

저자: L. Shang, U. Nienhaus
자료유형: 학술정보