나노기술 및 정책 정보

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오사카(大阪)대학 단백질연구소 단백질나노과학실험실, 싱가포르의 싱가포르국립대학(National University of Singapore), 오스트리아의 퀸즈랜드대학(The University of Queensland) 등의 국제 공동 연구그룹이 세포 중의 열전도율을 측정하는 데 세계 최초로 성공함.

포유류, 조류, 곤충, 식물에 이르기까지 많은 생물은 열을 생산하는 것으로 알려져 있음. 열 생산 현장은 세포 중에 있으며, 열을 생산하는 구조가 자세히 연구되고 있음. 그러나 세포 내 열원에서 방출된 열이 세포 내에서 어떻게 확산하여 세포의 기능에 영향을 주는지에 대해서는 거의 알려진 바 없었음.

연구진은 ‘나노 양자 센서’라는 새로운 입자를 이용하여 열전달 방법을 결정하는 파라미터(열전도율)를 미소(微小) 공간에서 측정할 수 있는 새로운 방법을 개발함. 열전도율이 물과 같다고 여겨진 세포에 응용한 결과, 물에 비해 약 1/6 정도 열이 전해지기 어렵다는(열전도율이 낮은) 것이 세계 최초로 밝혀짐.

세포 내 열에 관한 파라미터의 올바른 측정은 열 확산을 이해하는 첫 걸음으로서 중요한 성과임. 세포의 열 생산이 관련된 모든 기초적 생물·의학 연구에 중요할 뿐만 아니라, 비만 해결과 미소 열원을 이용한 새로운 치료법의 개발 등 여러 면에 파급 효과를 미칠 것으로 기대됨.

본 연구 성과는 Science Advances(In situ measurements of intracellular thermal conductivity using heater-thermometer hybrid diamond nanosensors)에 게재됨.

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