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기초과학연구원(IBS)은 김기문 복잡계 자기조립 연구단장 연구팀이 전통 놀이기구인 '주령구'를 본떠 속이 빈 육팔면체 모양의 거대 분자를 합성했다고 2일 밝힘.

주령구는 1975년 안압지에서 출토된 14면체의 놀이기구임. 통일신라 시대 귀족들은 술자리에서 14면체에 14가지의 벌칙을 적은 주사위인 이 놀이 기구를 던지며 유희를 즐겼다고 알려져 있음.

연구팀은 주령구의 독특한 모양에 착안, 주령구처럼 어느 정도 크기를 가지면서 내부에 공간이 있는 분자 다면체를 합성했음.

속이 빈 분자 다면체는 약물을 내부에 저장하고 전달하는 약물 운반체, 광촉매 등으로 다양하게 응용할 수 있음.

지금까지 개발된 분자 다면체는 크기가 2㎚(나노미터·100만분의 1㎜) 이하로 작아 약물(2㎚)이나 항체(5㎚) 분자를 담기에 한계가 있었음.

연구팀은 빛에 반응하는 유기 분자인 포르피린을 이용해 육팔면체(여덟 개의 정삼각형과 여섯 개의 정사각형 등 14개의 면으로 이루어진 다면체) 모양의 '분자 주령구'를 합성했음.

분자의 자기조립(무질서하게 존재하는 분자들이 외부의 힘 없이도 자발적으로 상호작용해 조직적인 구조나 형태를 만드는 것) 특성을 이용해 5.3㎚의 가장 큰 분자 다면체를 개발했음.

합성된 분자 주령구 내부에 4㎚의 큰 전도성 분자 입자를 담는 데 성공, 약물 운반체로서의 가능성도 증명했음.

김기문 단장은 "앞으로 생물학적으로 응용하기 위한 안전성 확보 연구를 진행할 계획"이라고 밝힘.

본 연구 성과는 ‘Chem’ 지에 게재됨