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제목 김문일 교수 연구팀(바이오나노학과), KAIST 박현규 교수 연구팀과 공동으로 DNA 기반 나노 꽃 입자 합성기술 개발
작성자 홍보실 조회수 386
작성일 2017-04-14 13:54:44
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김문일 교수 연구팀(바이오나노학과), KAIST 박현규 교수 연구팀과 공동으로 DNA 기반 나노 꽃 입자 합성기술 개발 

 

 

 

 

본교 바이오나노학과 김문일 교수 연구팀이 KAIST 박현규 교수 연구팀과 공동연구를 통해 DNA를 이용하여 상온에서 꽃 모양의 나노입자를 합성하는 기술을 세계 최초로 개발했다.

 

이 기술은 아민과 아마이드 구조를 포함하고 있는 DNA와 구리 이온의 특이적인 상호작용에 기반을 두고 있으며, 이를 이용하여 환경 친화적인 조건에서 DNA를 고농도로 포집한 꽃 모양의 나노 구조체를 합성할 수 있었다. 이는 일반적인 나노 꽃 합성 방법이 고온에서 열수 처리를 필요로 하기 때문에, DNA를 효과적으로 포집하지 못한다는 한계를 해결했다는 점에서 더 큰 의미가 있다.

 

다양한 염기서열의 DNA를 이용하여 본 기술이 범용적으로 적용 가능함을 확인하였고, 나노 꽃 입자는 95% 이상의 효율로 DNA를 포집함을 확인하였다. 특히 합성된 나노 꽃 안에 포함된 DNA는 크게 안정화되어, 핵산 절단효소에 대한 안정성이 획기적으로 향상되는 것을 확인하였다.

 

또한, 연구진은 합성된 나노 꽃 입자는 넓은 표면적을 지니고, 이를 통해 구리의 과산화효소 활성을 향상시킨다는 것을 발견하였고, 이를 과산화수소의 검출에 적용하여 센싱 분야로의 응용 가능성을 확인하였다.

 

이번 연구결과는 영국왕립화학회 (Royal Society of Chemistry)에서 발간하는 국제학술지인 Journal of Materials Chemistry B201712호의 표지논문으로 선정됐다. (논문명: A simple and eco-friendly one-pot synthesis of nuclease-resistant DNA-inorganic hybrid nanoflowers)

 

김문일 교수는 이번 연구에서 개발된 DNA를 이용하여 상온에서 합성된 나노 꽃 입자는 낮은 세포독성 특성을 띄면서 DNA를 핵산 절단효소로부터 효과적으로 보호하는 특성을 가지고 있기 때문에, 향후 유전자 치료용 전달체로 응용될 수 있다고 이번 연구의 의의를 설명했다.

 

이번 연구는 한국연구재단의 지원을 받아 신진연구자지원사업의 일환으로 수행됐으며, 연구팀은 향후 다양한 핵산을 이용하여 나노 꽃 입자를 제작 하고, 이를 유전자 치료제 및 바이오센서를 개발하는 연구에 응용할 계획이다.

 

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http://www.newsis.com/view/?id=NISX20170412_0014826616&cID=10807&pID=10800

 

 

 

 

 

 

 

 

 

    




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