나노기술 및 정책 정보

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최근 중국과학원 근대물리 연구소 연구팀은 고 에너지 마이크로 빔 장치의 단일 이온 복사와 지름 궤적 에칭 기술을 이용하여 일종 신속하게 응답하는 마그네트 제어 나노 단일 채널을 개발하는데 성공하였음.

이번 연구를 통해 연구팀은 아미드 화합 방식을 이용하여 PET 싱글 콘 나노 포어(Single cone nano pore) 상에서 순서별로 DNA 단일 체인과 나노 자성(磁性) 입자를 수정하고, 나노 포어 내에 한 개 층의 체인 볼 구조를 형성시켰음.

응답성 나노 채널은 바이오 시스템 속에 폭넓게 존재하며, 특정 외부 자극에 근거하여 관련 분자 혹은 이온, 예를 들면 전압 게이트 제어 이온 채널과 리간드 게이트 제어 채널을 선택적으로 운송하게 됨.

최근 년 간 마이크로 나노 가공 및 화학 수정 등 방법에 기반하여 광, 온도, 전기 필드, 자기 필드와 금속 이온 등 요소 민감 응답성 나노 채널 관련 연구 성과는 이미 보도된 상황임.

이런 제어 요소에 비해 자기 필드는 비(非) 자성(磁性) 소재에 대해 비교적 강한 관통성을 보유하고 있으며, 절연체, 전기 전도 고체와 액체 및 인체 조직의 비(非) 접촉 제어에서 우세를 보유하고 있는 상황임.

자기 필드 강도가 220mT에 달하는 영구 자기체가 나노 포어 채널의 크고 작은 포어 끝단에 위치하여 있을 때 나노 포어는 서브 초량(秒量) 레벨 시간 내에서 오프닝(Opening)/크로징(closing) 상태로 전환되며, 그 중 오프닝 비례는 18.4 수준에 달하는 것으로 나타났음.

연구팀은 이번 연구를 통해 일종 포어 내부에서 수정한 자성(磁性) 센서를 개발하고, 자기 필드 게이트 제어를 목표로 하는 신형 자기 필드 응답 나노 포어를 개발하는데 성공하였음.

연구팀이 개발한 자기 제어 나노 채널은 스마트 약물 방출과 비(非) 접촉 제어 등 분야에서 우세를 보유하고 있을 뿐만 아니라 "비둘기가 자기장을 이용하여 방향을 잡는 메커니즘 연구"를 위해 새로운 아이디어를 제시하였음.

본 연구 성과는 ‘ChemNanoMat’ ("Fabrication and Functioning of Magnetically Gated PET Nanochannels") 지에 게재됨.