나노기술 및 정책 정보

• 목록

● 한국과학기술원의 박찬범 교수 연구팀이 저주파 자기장 반응성 나노입자를 개발하는 데 성공

● 자기 전기 소재는 자성과 전기성이 결합된 물성을 가지며, 스핀트로닉스 소자, 트랜스듀서 등 다양한 전자기기를 구성하는 핵심 물질이지만, 자기 전기 소재는 원자 내 전자의 회전과 궤도 운동을 방해하는 양성자의 정전기적 상호작용(스핀-오빗 상호작용)으로 인해 성능 향상에 한계를 보유

● 이에 연구팀은 자기 전기 소재의 일종이며, 반도체 및 배터리 분야에 주로 쓰이는 코발트 페라이트와 비스무스 페라이트를 코어쉘(Core-shell) 구조로 접합시킴으로써 이종 자기 전기 나노입자를 개발

● 서로 다른 자기 전기 소재의 균일한 접합을 통해 이들의 경계면에서 저주파 자기장에 반응하는 자기-압전효과를 발생

● 특히, 연구팀은 나노입자가 저주파 자기장에 반응해 전하 운반체를 생성할 때 열을 방출하지 않는 현상에 주목하였으며, 자기장은 뇌 조직을 손상 없이 투과할 수 있고 자기공명영상 등에서 활용돼 의료적 안전성이 이미 검증

● 개발한 나노입자에 저주파 자기장을 쏘았을 때 베타-아밀로이드 펩타이드를 산화시킴으로써 그 응집체의 결합력을 약화시켜 분해하였고, 신경독성도 중화시킬 수 있음을 관찰

● 연구팀은 저주파 자기장 반응성 나노소재는 독성이 낮으며 자기장과 반응해 아밀로이드 응집체를 효율적으로 분해할 수 있기에 의료분야에 널리 사용될 수 있는 잠재력이 있으며, 이를 검증하기 위해 향후 알츠하이머 형질변환 쥐 등을 이용한 동물실험 등이 우선적으로 필요하다 설명

※ Science Advances 게재(2022.05.13.), “Magnetoelectric dissociation of Alzheimer's β-amyloid aggregates”

※ 과학기술정보통신부 리더연구자지원사업(창의연구) 지원