세포 속에서 빛이 나오는 산화철 광열제 개발 광열치료 시 치료 위치를 실시간으로 보는 치료제 발전 기대 한국연구재단(이사장 조무제)은 김영근 교수(고려대) 연구팀이 세포속에서도 형광이 나와, 광열치료의 치료위치를 실시간으로 볼 수 있는 산화철 광열제 기술을 개발했다고 밝혔다.그동안 광열치료에서는 금(Au) 나노입자를 주로 연구해왔다. 금 나노입자는 가시광 및 근적외선 빛 흡수에 의해 열이 쉽게 나기 때문이다. 그러나 낮은 조도에서 효과가 낮고, 금 나노입자 표면을 화학적으로 변형시키는데 사용되는 결합은 온도가 높아질수록 안정성이 떨어졌다. 따라서 최근에는 산화철 나노입자가 광열제로서 부각되고 있다.연구팀은 근적외선 파장의 레이저를 쬐어 산화철 나노입자의 광열효과를 유도했다. 이로 발생하는 열이 나노입자 주변에 있는 고분자의 탄소사슬 구조를 변형해 파이(π)-공액 구조를 가지는 새로운 공액고분자 구조를 형성시킴으로써 강한 형광이 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 나노입자를 세포에 흡수시켜 광열효과를 유도하는 경우도 형광이 나타났다. 세포내에 유기물질이 고분자의 역할을 하여 π-공액 구조로 변형됐기 때문이다. 또한 레이저의 세기와 나노입자의 농도 및 크기를 조절했을 때에 형광의 세기가 달라졌다. 나노입자의 크기가 크고 농도가 높을수록 형광이 강하게 나타났다.김영근 교수는 “이 결과는 산화철 나노입자가 광열치료에 응용되었을 때, 부분적으로 치료가 일어나는 위치를 실시간으로 볼 수 있음을 의미한다”며, “비수술 방식의 새로운 분야를 개척하기 위한 광열치료기술의 가능성을 제시한다”고 연구의 의의를 밝혔다.

세포 속에서 빛이 나오는 산화철 광열제 개발

광열치료 시 치료 위치를 실시간으로 보는 치료제 발전 기대

기사입력 2017-08-19 10:17:11

산화철 나노입자-고분자 복합체의 광반응에 의한 π-공액고분자 변형과 형광 발광현상

[산업일보]
한국연구재단(이사장 조무제)은 김영근 교수(고려대) 연구팀이 세포속에서도 형광이 나와, 광열치료의 치료위치를 실시간으로 볼 수 있는 산화철 광열제 기술을 개발했다고 밝혔다.

그동안 광열치료에서는 금(Au) 나노입자를 주로 연구해왔다. 금 나노입자는 가시광 및 근적외선 빛 흡수에 의해 열이 쉽게 나기 때문이다. 그러나 낮은 조도에서 효과가 낮고, 금 나노입자 표면을 화학적으로 변형시키는데 사용되는 결합은 온도가 높아질수록 안정성이 떨어졌다. 따라서 최근에는 산화철 나노입자가 광열제로서 부각되고 있다.

연구팀은 근적외선 파장의 레이저를 쬐어 산화철 나노입자의 광열효과를 유도했다. 이로 발생하는 열이 나노입자 주변에 있는 고분자의 탄소사슬 구조를 변형해 파이(π)-공액 구조를 가지는 새로운 공액고분자 구조를 형성시킴으로써 강한 형광이 나타나는 것을 확인할 수 있었다.

나노입자를 세포에 흡수시켜 광열효과를 유도하는 경우도 형광이 나타났다. 세포내에 유기물질이 고분자의 역할을 하여 π-공액 구조로 변형됐기 때문이다. 또한 레이저의 세기와 나노입자의 농도 및 크기를 조절했을 때에 형광의 세기가 달라졌다. 나노입자의 크기가 크고 농도가 높을수록 형광이 강하게 나타났다.

김영근 교수는 “이 결과는 산화철 나노입자가 광열치료에 응용되었을 때, 부분적으로 치료가 일어나는 위치를 실시간으로 볼 수 있음을 의미한다”며, “비수술 방식의 새로운 분야를 개척하기 위한 광열치료기술의 가능성을 제시한다”고 연구의 의의를 밝혔다.

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김진성 기자 weekendk@kidd.co.kr

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안녕하세요~산업1부 김진성 기자입니다. 스마트공장을 포함한 우리나라 제조업 혁신 3.0을 관심깊게 살펴보고 있으며, 그 외 각종 기계분야와 전시회 산업 등에도 한 번씩 곁눈질하고 있습니다.