나노기술 및 정책 정보

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  다양한 금속 나노입자를 입자 크기와 종류에 따라 생물공학적 방법으로 합성할 수 있는 새로운 공정이 국내 연구진에 의해 개발됐다.
  KAIST 이상엽 교수와 박태정 연교수는 대장균 내 중금속 흡착단백질과 펩타이드 발현을 조절해 양자점(quantum dot), 자성나노입자와 이제까지 합성이 되지 않았던 다양한 금속 나노입자를 제조하고 첨가된 금속이온의 농도를 변화시켜 금속 나노입자 크기를 자유로이 조절하는 기술을 개발했다고 1일 밝혔다.

  이번 연구결과는 화학분야의 세계적인 학술지인‘앙게반테 케미(Angewandte Chemie International Edition)’온라인으로 지난달 18일자로 게재됐고, 연구중요성을 인정받아 중요논문(Hot Paper)으로 소개돼 이목을 끌었다. 연구팀은 금속이온과 결합하는 단백질 메탈로싸이오닌(metallothionein)과 펩타이드인 파이토킬레틴(phytochelatin)을 각각 혹은 조합으로 대장균 내에서 발현시키고 배양액에 다양한 금속이온을 조합해 제공함으로써 다양한 금속나노입자들을 제조했다. 또, 금속결합 단백질의 발현과 제공되는 금속이온들의 농도를 조절함으로써 다양한 크기의 양자점(quantum dot), 자성 나노입자(nano-magnet), 금 나노입자(gold nanoparticle)와 이제까지 화학적으로도 합성된 적이 없는 다양한 금속입자들을 제조했다. 재조합 대장균세포를 원심분리와 파쇄 후 각종 유기물을 제거하면 합성된 금속 나노입자만을 쉽게 얻을 수 있게 된다.

  연구진은 이 금속 나노입자 표면에 생체활성물질을 붙여 동물세포를 이용한 각종 약물전달 연구나 의료용 진단연구 개발에 생물공학적으로 합성된 나노입자가 이용될 수 있는 가능성을 보였다. 이상엽 교수는“이번 연구는 기존의 물리화학적인 공정을 통해 나노입자를 합성하는 것이 아닌, 재조합 미생물의 생물공학적 배양을 통해 원하는 나노입자를 쉽고 효율적으로 합성할 수 있는 기술”이라며“앞으로 다양한 의료분야와 생물공학적 연구개발에 응용될 수 있을 것”이라고 말했다.
  한편 이번 연구는 교육과학기술부(장관 이주호)와 한국연구재단(이사장 박찬모)이 추진하는 세계수준의 연구중심대학(WCU) 육성사업과 지식경제부(장관 최경환)의‘산업융합기술 산업원천기술개발사업’의 공동지원을 받아 수행됐다.