나노 계면활성제의 구성© News1

국내 연구진이 액체방울을 자유롭게 조종하는 나노 계면활성제를 개발했다.

기초과학연구원(IBS)은 첨단연성물질 연구단 바르토슈 그쥐보프스키(Bartosz Grzybowski) 그룹리더(UNIST 자연과학부 특훈교수) 연구팀이 나노입자로 계면활성제를 만드는데 성공했다고 11일 밝혔다.계면활성제는 비누, 세제, 샴푸 등 생활용품에 널리 사용되는 화학물질이다.

기름과 물이 섞여 있을 때 계면활성제를 사용하면 물만 분리(액체방울 형태)해낼 수 있다. 한 쪽은 물을 끌어당기고(친수성) 다른 한 쪽은 기름을 끌어당기는 특성(소수성) 때문이다.

이 같은 기능을 활용하면 특정 물질(약물 등) 전달이 가능하기 때문에 차세대 의학재료로 주목받고 있다.

특히 액체방울을 조절하는 기술은 제약, 화학 연구 전반에 사용돼 질병 진단, 신약 개발 등에서 활용이 가능하다.기존의 액체방울을 조절하는 기술은 분자 계면활성제에 의존해왔다. 계면활성제로 둘러싸인 액체방울을 외부 자극에 반응하도록 분자를 설계하는 방식이다.

그러나 분자의 화학구조를 설계해 만들다보니 두 가지 이상의 자극에 반응하도록 만드는 데 어려움이 컸다.

이에 연구팀은 나노 계면활성제를 사용해 기존의 분자 계면활성제 보다 다양하고 복합적인 기능을 구현했다.

연구팀이 세계 최초로 개발한 나노 계면활성제는 전기장, 빛, 자기장에 모두 반응하도록 설계됐다. 자기장과 빛으로 액체방울의 위치와 움직임, 회전속도를 조절할 수 있고, 전기장으로는 액체방울들을 결합할 수 있다.

연구팀은 나노 계면활성제가 세포를 액체방울에 가둬 배양을 하거나 세포 내 효소 반응을 액체방울로 재현하는 등 특수한 환경을 필요로 하는 제약 · 생물학 · 의학 분야에서 폭넓게 응용될 것으로 예상했다.

이번 연구 결과는 국제적인 학술지 ‘네이처(Nature, if 40.137)’ 온라인 판에 11일자 게재됐다.


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