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생체의학을 위한 복합 자성 및 플라스몬 나노입자

전문가 제언: ○ 산화철-코어 금-쉘 나노입자의 특성은 운동 제어와 이메이징이 동시에 요구되는 분야에서 나노 스케일 센싱에 유용하게 활용할 수 있다. 생물 세포의 근처, 상부 또는 내부의 아주 정밀하게 정의된 영역에서 단일 입자를 사용하여 센싱(sensing)하면 아주 작은 샘플의 검지도 가능하다. 개별 입자의 운동을 자기적(magnetic)으로 유도하고 조정하는 능력은 비접촉 모드로 세포의 거동을 조작하는데 아주 중요하다.

○ 복합 자성-플라스몬 나노입자가 가진 2기능성을 활용하면 입자를 자성으로 움직이고 광학적으로 영상화할 수 있다. 주요한 생물학적 목표물(단백질 클러스터, 유전자, 세포 소기관 등)의 크기와 비슷한 나노입자는 이들의 활동을 직접 검지하고 동시에 플라스몬 신호를 통하여 시각적으로 피드백할 수 있다. 또한 자성-플라스몬 나노입자는 넓은 범위에서 선택적인 결합에 이용할 수 있다.

○ 입자의 조작을 제어하고 단일 입자의 검지에 적합한 나노입자의 설계와 합성에는 국부적인 표면 플라스몬 공명을 사용하는 자기영동과 광학 이메이징이 요구된다. 자성은 생체계를 동요하지 않고 원거리에서 운동을 제어하는 능력을 가지며, 귀금속 나노구조는 용이하게 2기능화가 가능하고 높은 화학안정성, 생체적합성 이외에 국부적인 표면 플라스몬 공명(LSPR) 스펙트럼을 변화시켜 생체분자 목표를 탐지하는 플라스몬 생체 센싱이 가능하다.

○ 자성 플라스몬 나노입자는 현재 엑추에이션에 자성 입자를 사용하는 여러 기술을 크게 향상시킬 수 있고 생물학적 메커니즘을 실시간으로 피드백을 할 수 있 능력을 제공할 수 있을 것으로 기대된다. 본고는 자성과 플라스몬 거동 둘 모두의 기능을 가진 산화철-금 나노구조체의 생체의학 이용가능성을 개론한 것으로 이 분야의 최신 자료를 다수 제공하고 있다.

저자: JitKang Lim, Sara A. Majetich
자료유형: 학술정보