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“나노기술은 차세대 생명과학 필수 플랫폼”

기사입력 : 2019년09월30일 15:36

최종수정 : 2019년09월30일 15:36

천진우 교수, IBS-美ACS컨퍼런스 발표
에너지·생명과학 활용 나노물질 본격 논의

[서울=뉴스핌] 김영섭 기자 =  “나노기술은 표적화 이미징(Imaging), 치료 및 치료 효능의 모니터링을 위한 필수 플랫폼 도구 중 하나입니다.”

천진우 IBS(기초과학연구원) 나노의학연구단장(연세대 교수)은 30일 서울 서대문구 연세대에서 IBS-미국화학회(ACS) 공동 주최의 에너지 및 나노물질 연구 국제 컨퍼런스 간담회를 주재하면서 이같이 말했다.

천 단장은 “차세대 생명과학의 중요한 트렌드 중 하나는 선택적으로 프로그래밍된 방식으로 이미징하고 식별하면서 원하는 미션을 정확하게 실행할 수 있는 새로운 도구의 개발”이라고 강조했다.

30일 서울 서대문구 연세대에서 IBS-미국화학회(ACS) 공동 주최의 에너지 및 나노물질 연구 국제 컨퍼런스에서 간담회가 열렸다. 왼쪽에서 두번째부터 워렌 찬 캐나다 토론토대 교수, 조안나 아이젠버그 미국 하버드대 교수, 천진우 IBS(기초과학연구원) 나노의학 연구단장 2019.09.30. [사진=IBS]

천 단장은 ‘나노과학이 패러다임 변화를 일으킨 분야’를 주제로 열린 이번 컨퍼런스에서 ‘차세대 이미징 및 세포 조작을 위한 나노물질의 설계(Design of Nanomaterials for Next Generation Imaging and Cell Manipulations)’이란 제목의 논문을 발표한다.

이번 논문에 대해 천 단장은 “선택적, 효율적인 방식의 세포 감지, 표지 및 신호 처리 등의 다양한 기능을 위한 핵심 플랫폼 재료 및 도구인 자성 나노입자에 대해 논한다”고 설명했다.

이어 “매우 정확한 이중 모드 자기공명이미징, 암세포의 온열치료, 통제된 약물·유전자 전달, 분자 수준의 세포 신호처리 및 세포 운명조절에 있어 나노입자의 독특한 활용에 대해서도 논의한다”고 덧붙였다.

천 단장은 입자 크기에 따른 나노 MRI의 조영 효과를 세계 최초로 실험적으로 입증, 원리적으로 모든 종류의 암 치료에 적용 가능한 나노 스위치와 이중 나노입자를 개발하며 나노의학 분야를 개척했다는 평가를 받는다.

또 이날 간담회에서 조안나 아이젠버그 미국 하버드대 교수는 자연의 구조를 모방한 나노기술과 그 응용 분야로서 나노 규모 생체모방 재료의 설계를 주제로 강연했다.

아이젠버그 교수는 이번 컨퍼런스에서 ‘에너지 및 의료분야 응용을 위한 나노입자의 역 오팔 구조 콜로이드 조립체(Inverse-Opal Colloidal Assemblies Decorated with Nanoparticles for Energy and Medical Applications)’를 주제로 발표한다. 이 논문은 균일하게 분포되고 접근 가능하도록 나노 입자가 도입된 대규모의 고순도 다공성물질을 생성하는 공동 조립 방식을 소개한다.

아이젠버그 교수의 설명에 따르면 역 오팔(Inverse-Opal) 구조 필름의 독특한 색상은 각도 상의 색 변화와 플라즈몬 효과를 결합한다. 이들 막의 구성 및 광학적 속성은 도핑된 오팔 구조의 선택적 기능화를 통해 국소적으로 조정 가능한 것으로 입증됐다. 아이젠버그 교수 연구팀은 오일 품질 식별 및 의료용 센서를 위한 단순하고 저렴한 비색 지표 개발에 이 효과를 활용했다.

또한 이런 구조 내에 촉매 나노입자가 조립됐을 때, 안정적이고 효율적인 새로운 촉매 계통이 생성될 수 있다. 이 접근법은 편리한 특성과 함께 액체·독소 감지, 재료 노화 모니터링 또는 다양한 산업 정제 및 공기 정화 공정을 위한 에너지 효율적인 촉매 등 광범위한 광학, 촉매 및 감지 응용 분야에서 활용될 수 있다.

아이젠버그 교수는 빠르게 발전하는 생체모방 재료(Bio—inspired materials) 디자인 분야의 선구자로 독특한 생물학적 광학시스템의 발견이다. 그는 생체 모방, 자기 조립, 적응성 물질, 결정 공학, 표면 습윤성, 나노 제조, 생체 광학, 생체 재료 및 역학을 포함한 광범위한 주제를 연구하고 있다.

한편 이번 컨퍼런스에서 워렌 찬 캐나다 토론토대 교수는 나노입자의 크기와 형태에 따른 세포와의 상호작용 연구 및 암과 전염병 치료로의 응용방안을 발표해 관심을 모았다.

 

kimys@newspim.com

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