국내연구팀이 세포 안에서 촉매반응속도와 자극을 원하는 대로 원격 제어할 수 있는 기술을 개발했다. 독성을 줄이고 약물 효과를 극대화할 수 있는 치료 플랫폼 개발에 활용할 수 있을 전망이다.
포스텍은 이인수 화학과 교수와 아밋쿠마 박사가 조윤경 UNIST 생명과학부 교수, 수밋쿠마 박사와 공동 연구로 살아 있는 세포 내에서 근적외선 빛에 의해 원격 작용 하는 플라스몬-촉매-나노반응기 'PINERs'를 개발했다고 17일 밝혔다.
PINERs는 선택 접근이 가능한 금, 팔라듐, 백금과 같은 귀금속 촉매 나노 결정(크기 약 2㎚)을 가지고 중심부와 이 중심부를 둘러싸고 있는 플라스몬-금-나노 타원체(크기 약 15㎚)로 구성된 이중 구성의 디자인(전체 크기 약 100㎚)을 가지고 있다.
이 플라스몬-금-나노타원체는 원격으로 노출된 근적외선을 흡수해 광 에너지를 열로 변환시켜 반응성 전하 운반체를 생성할 수 있는 광학 나노 안테나로 작용하게 한다. 이 원리를 통해 살아있는 세포에는 악영향을 미치지 않으면서 촉매 나노 결정에서 일어나는 반응을 극적으로 자극할 수 있게 된다.
이 나노반응기는 특정 세포 내에서 유기분자의 다양한 촉매반응을 가능하게 할 수 있는데, 근적외선 빛을 에너지원으로 사용해 살아있는 세포에서 매우 가속된 촉매 반응을 수행할 수 있게 한다.
이인수 교수는 “연구팀이 개발한 PINERs는 특정 세포 내 다양한 촉매 반응을 선택할 수 있고, 속도를 제어할 수 있으며, 다양한 촉매 반응을 가능하게 해 진단과 치료 플랫폼으로 확장 개발될 수 있다.”라며 “생체 내 특정 질병 세포에만 활성화 되고 약물로 전환되도록 유도할 수 있어 독성을 최소화 하면서 약물의 효과를 극대화할 수 있을 것”이라고 밝혔다.
포항=정재훈기자 jhoon@etnews.com
