탄소 나노튜브 피펫

카본 나노 튜브는 미량의 약제를 이송하는 소형 피펫트(나노 피펫트)로서의 가능성

이 크게 기대되고 있지만, 아직까지 화학물질의 방출량과 타이밍의 조절이 매우 곤

란했다. 

일본 물질재료연구기구(NIMS)의 국제 나노아키텍트닉스 연구 거점(MANA)에서는 

주사형 터널 현미경(STM)을 조합한 투과형 전자현미경(TEM)을 이용한 실험을 통

해 나노 튜브에 약한 펄스(수μA)를 인가시켜 아토 그램(Atto gram)의 옥화동(CuI)

을 튜브 내에 자유롭게 저축하거나 방출할 수 있는 뛰어난 방법을 찾아냈다. 

우선, CuI를 충전한 다층 나노 튜브 시료를 만들기 위해서 강산화성의 산으로 처리

해 양단을 열게 한 나노 튜브와 과잉 농도의 CuI를 미세하게 파쇄해 석영 앰플 중에 

진공 봉입(10-3Torr)했다. 또한, 온도 873K의 로 중에서 24시간 가열한 후, 복합 생

성물을 회수해 분석한 결과 CuI 충전율은 약 60~70%로 추측되었다. 

이 때 CuI는 나노 튜브 내에서 개별 결정을 형성하고 있어, TEM 중에서 나노 튜브

에 전류 펄스를 흘리면, 이러한 결정은 한개씩 방출된다(그림 1). 기존의 실험에서

는 결정이 분해 혹은 융해되어 충전제가 나노 튜브로부터 연속적으로 밀려 나와 버

렸는데, 그것과는 완전히 다른 새로운 방출 과정을 발견한 것으로 판단된다. 

또한, NIMS에서는 그림2에 나타내듯이 CuI의 방출시에는 나노 튜브의 전기 전도율

이 높아지는 것을 확인했다. 이것은 CuI 결정입자간의 접촉 저항이 증대하면, CuI 결

정입자와 나노 튜브와의 경계에서 전하 캐리어의 속도 저하가 생기기 때문이다. 

이것은 나노 튜브의 TEM에 의한 관찰과 마찬가지로 나노 튜브의 전기 저항을 측정

하는 것으로 튜브 내에 남아 있는 약제 잔량을 정확하게 검지할 수 있다는 것을 나타

낸다. 이 연구는 소형 채널로부터 질량과 타이밍을 최고의 형태로 제어하면서 생체 

조직이나 세포에 화학물질을 방출하는 효과적인 약제 송달 시스템의 개발에 새로운 

국면을 여는 것이다.

http://www.nims.go.jp/

출처 : KISTI 『글로벌동향브리핑(GTB)』 2009-02-13