다양한 곳에 나노입자가 적용되도록 하는 새로운 구아노신 겔

 

렌셀러 폴리테크닉 대학(Rensselaer Polytechnic Institute)의 연구진은 나노입자

의 광대한 잠재력을 이끌어 낼 수 있는 새로운 방법을 개발했다. 이것은 차세대 의

료 장치, 약물 전달 기술, 그리고 다른 적용들을 이끌 수 있을 것이다. 

 

연구진은 독특하고 매우 조절할 수 있는 성질을 가진 2원계 구아노신 겔(binary 

guanosine gel) 즉 G-겔을 세계 최초로 만들었다. 연구진은 많은 나노입자의 장점

들을 더 잘 이끌어 낼 수 있는 실용적이고 비용 효율적인 방법을 개발하여 

Lemelson-Rensselaer Student Prize을 수상하고 3만 달러를 받았다. 

 

나노기술에서 큰 발전은 의학, 에너지 생산 및 저장, 물 정화, 전자장치 그리고 기타 

다양한 분야를 지원하거나 혁신하도록 할 것이다. 나노입자를 연구하는 많은 연구진

이 공통적으로 가지고 있는 어려운 점은 단지 몇 십억 분의 1 미터 정도를 되어 있는 

나노크기 물체를 간단하게 얻을 수 있는 방법을 구현하기 어렵다는 것이다. 나노입

자를 분산하기 위해서 액체를 사용하는 것은 당연해 보이지만 대부분의 물질들은 액

체에 놓였을 때 서로 덩어리지거나 응집하는 경향이 있다. 또한 액체에 나노물질을 

적절하게 분산하기 위해서 현재 사용되고 있는 용액들은 물질의 성질에 자주 영향

을 끼치거나 변경할 수 없는 손상을 불러일으키거나 농도가 너무 낮아서 비효율을 

초래한다. 

 

이 문제를 해결하기 위해서 연구진은 구아노신 겔이나 G-겔을 조사했다. 그래서 연

구진은 한 개의 구아노신 합성물 이상으로 구성된 G-겔을 첫 번째로 개발했다. 연구

진은 이 새로운 2원계 G-겔의 어떤 것은 낮은 온도에서 액체로 존재하다가 상온이

나 체온까지 가열되었을 때 단단한 겔로 형성된다는 사실을 발견했다. 추가 연구로 2

원계 G-겔은 매우 잘 조절할 수 있다는 것을 보였다. 

 

액체에서 겔로 쉽게 변환되고 다시 돌아오는 이 G-겔의 능력은 신뢰할 수 있는 나노

입자를 만드는데 이바지할 것이다. G-겔이 단일벽 탄소나노튜브와 다른 나노입자들

을 고농도에서 천천히, 비파괴적으로 분산할 수 있는 저렴한 방법이라는 것을 연구

진은 증명했다. 온도를 간단하게 조절함으로서 특정 단일벽 탄소나노튜브의 용해도

를 선택적으로 높일 수 있고 단일벽 탄소나노튜브가 적당하게 놓인 후에 사이트

(site)로부터 쉽게 제거될 수 있는 G-겔을 만들었다. 또한 겔은 전도성과 구조등의 

다른 성질을 가진 단일벽 탄소나노튜브를 선택적으로 용해할 수 있도록 조정될 수 

있다. 

 

G-겔의 또 다른 중요한 적용은 효소 활동을 보존하고 심지어 복원할 수 있는 능력이

다. G-겔은 액체로 있다가 체온까지 온도를 올리면 겔로 형성되기 때문에 G-겔은 약

물과 유전자 전달 뿐 아니라 임플란트 장치 같은 유용한 적용에서 인체 속에 생체 세

포, 효소나 다른 물질들을 캡슐화하는데 사용될 수 있다. 연구진은 상온에서 몇 달 

동안 어떤 효소를 안전하게 유지하는 G-겔의 능력을 보여주었다. 이것은 화장품 회

사와 선크림 회사의 관심을 끌 것이다. 

 

 

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출처 : KISTI 『글로벌동향브리핑(GTB)』 2009-03-05