만능 분자인식기

전문가 제언

분자인식의 원리는 19세기 말에 제안된 '자물쇠와 열쇠' 모델 및 그 후의 연구를 통하여 개념화되었고, 화학자들은 그것을 인공적인 주체-객체 상호작용의 특수성을 이용한 분자인식에 적용하고 있다. 그동안 비공유결합을 이용하는 제어능력이 크게 발전하였고, 재료과학자와 생화학자들은 수많은 자기조립형 기능성 분자구조에 대한 논문을 발표하였다. 그런 구조물들을 생물 시스템과 결합시켜 사용할 경우 비침습성 치료와 진단 기술 개발이 가능해질 것이다. 특히 흥미로운 것은 생체와 관련된 특정 객체 분자에 대해 강한 친화성을 나타내는 성분을 가진 폴리머와 탄소나노튜브의 혼성체이다. 최근 MIT의 Strano 등(Nature Nanotechnology, 8, 959, 2014)은 단일벽 탄소나노튜브(Single-wall Carbon Nanotube: SWCNT)를 폴리머로 둘러싼 형태의 혼성체가 만능 분자인식기로 이용될 수 있음을 보였다.

 

이 혼성체를 이루는 폴리머 유닛은 폴리에틸렌글리콜이나 덱스트란을 함유한 붕산 등의 친수성 극성 주사슬(polar backbone)의 양 끝에 소수성의 기능성 분자그룹이 꼬리 모양으로 부착된 모양이다. 이 폴리머의 소수성 꼬리들이 SWCNT 표면에 흡착하는 닻으로 작용한다. 이때 가운데의 주사슬 부분은 친수성이기 때문에 주위의 수용액 환경을 향해 활모양으로 돌출한 고리를 형성한다. 분석대상인 객체분자는 이 고리 내부의 공동을 통하여 확산할 수 있고, 폴리머 꼬리의 소수성 그룹과 경쟁적으로 SWCNT 표면에의 흡착을 다툰다. 이와 같은 움직임은 나노튜브-폴리머 혼성체의 근적외선 방사 피크의 강도나 위치 이동을 통하여 감지할 수 있다.

저자

Davide Bonifazi

자료유형

연구단신

원문언어

영어

기업산업분류

재료

연도

2013

권(호)

8()

잡지명

Nature Nanotechnology

과학기술
표준분류

재료

페이지

896~897

분석자

심*주

분석물

• 만능 분자인식기.pdf [257,775 byte]

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