원하는 물질을 필요한 곳에 전달하는 개폐식 나노 채널 개발

나노크기 주름을 당겼다 놨다하면서 구현하는 개폐식 나노 채널 기술이 개발됐다. 개폐식 나노 채널은 나노 크기 약물이나 기능성 나노 입자를 원하는 위치에 전달하고 이동시킬 수 있다. 향후 약물전달 장치나 생체센서, DNA 정밀 분석 등에 활용될 것으로 기대된다.

어드밴스드 머티리얼스 인터페이스 뒷표지 논문 이미지.
어드밴스드 머티리얼스 인터페이스 뒷표지 논문 이미지.

한국과학기술연구원(KIST·원장 이병권) 계산과학연구센터 문명운 박사팀은 나노 주름을 제어해 변형 크기에 따라서 주름과 접힘 구조를 자유자재로 바꿀 수 있는 기술을 개발하고 이를 개폐식 나노채널에 적용했다고 4일 밝혔다.

피부와 같이 단단한 표피와 말랑한 속피 구조로 이뤄진 물질을 압축하면 주름이 생긴다. 이는 표피와 속피 물성 차이와 압축에 의해 발생한 큰 변형에너지를 해소하기 위한 것으로 여기에 조금 더 변형을 주면 만들어진 주름이 접힘 상태가 된다. 이때 압축힘을 제거하면 접힘 구조가 다시 주름으로 돌아간다.

연구팀은 나노 스케일 채널을 일렬로 배열할 수 있도록 했으며 나노 채널 폭이 수십 나노미터에 이르는 작은 개폐식 채널을 만들 수 있는 방법을 제안했다.

연구팀은 “개폐식 나노 채널은 채널 크기를 수십~수백 나노미터까지 변화시킴으로써 DNA나 단백질 같은 작은 바이오 물질을 포집 혹은 저장하거나 전달할 수 있는 분야에 응용할 수 있다”면서 “나노 형광 입자 등을 배열하는데 중요한 수단으로 활용할 수 있는 등 기존에 접근하기 어려웠던 나노크기의 물질 전달 및 배열이 필요한 응용 분야는 매우 다양하다”고 말했다.

권건호기자 wingh1@etnews.com