나노기술 및 정책 정보

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● 중국 베이징양자정보과학연구원의 류옌 연구원과 독일, 프랑스, 러시아의 국가 연구기관이 참여한 공동연구팀이 고온·고압에서 고농도 실리콘 공극(Silicon Vacancy, SiV) 색중심이 들어있는 마이크로/나노 다이아몬드 입자를 개발하고, 이를 토대로 연마, 세척, 유기분자 코팅 등의 절차를 거쳐 세포 내 형광 표지자로 적합한 SiV 나노 다이아몬드를 제조

● 다이아몬드 실리콘 공극(Silicon Vacancy, SiV) 색중심은 우수한 광학적 성질을 갖고 있으며, 특히 나노 다이아몬드 SiV 색중심은 생물 독성이 낮고 형광 안정성을 가지고 있기에 바이오 분야의 주목을 받고 있으며 살아 있는 세포 내 형광 표지자로 많이 사용

● 이에 연구팀은 SiV 나노 다이아몬드를 헬라(Hela) 세포 배양액에 넣고 레이저 현미경으로 Hela 세포가 SiV 나노 다이아몬드를 흡수하는 과정을 관찰하는데 성공

또한 개별 나노 다이아몬드의 세포 내 이동궤적을 추적하고 ZPL(zero phonon line) 스펙트럼을 측정

● SiV 색중심이 들어있는 나노 다이아몬드는 살아있는 세포의 이미징 및 감응에 활용 가능하며, 금 콜로이드 등 발광재료를 대체하여 체외진단용으로 사용이 가능하기 때문에 초고민감도 핵산 검사 등 전염병 신속 검사 및 중대 질병 초기 진단에 활용 가능

※ Nano Letters 게재(2022.03.15.),“Silicon-Vacancy Nanodiamonds as High Performance Near-Infrared Emitters for Live-Cell Dual-Color Imaging and Thermometry”