최근 3D 지방질 구체(球體)를 2D 초박형 ‘나노시트’(nanosheet)로 되돌릴 수 있는 기술이 등장했다.

일본 도쿄공업대학(Tokyo Institute of Technology, TIT) 연구진이 개발한 이 기술은 안정적인 나노시트 개발뿐 아니라 소재의 ‘2D-3D 쌍방향’ 가역변환이 가능해 제약, 생명공학, 식품, 화장품 등 다양한 분야로의 응용전망이 밝다.

최근 엄청나게 많은 기술이 개발되고 또 그 기술이 공학분야에 응용되고 있 는 가운데, 재료공학 분야에서는 나노기술을 이용한 소재의 설계와 조작이 화제가 되고 있다.

특히, 표면이 수 마이크로미터에서 밀리미터에 이르는 초박형 2D 평면 구 조의 ‘나노시트’는 최근 기계·전기·광학적 특성이 뛰어나 눈길을 끌고 있다.

가령, 유기(有機) ‘나노시트’는 생체의학이나 생명공학 도구로서 엄청난 잠재 력을 가지고 있는 한편, 무기(無機) ‘나노시트’는 에너지 저장과 재활용에 유 용한 것으로 평가받고 있다.

그렇다면 만약 우리가 2D 나노시트 구조를 마음대로 제어할 수 있으면서 가 역변환이 가능한 3D 분자구조로 만들 수 있다면 어떨까? 이번에 일본 도쿄 공업대학(TIT) 연구진이 연구·개발한 이 기술은 이런 질문에서 시작됐다고 전 해졌다.

도쿄공업대학(TIT)과 도쿄대학(The University of Tokyo) 연구진이 여러 산업 분야로의 기술응용을 염두에 두고 ‘2D-3D 쌍방향’ 가역변환 소재개발 연구를 수행했다는 것이다.

최근 재료공학 전문지인 어드밴스트머티리얼즈(Advanced Materials)에 게재 한 논문에 따르면, 연구진은 먼저 E5와 PAA-g-Dex라 불리는 화합물을 혼합해 공기방울 구조와 유사한 지방질 구체(球體)를 2D 나노시트로 만들었으며 이후, 이 2D 나노시트를 다시 3D 지방질 구체(球體)로 가역변환하는 데 성공했다.

또한 연구진은 다양한 실험을 통해 이 가역변환을 가능하게 하는 메커니즘 과 분자 상호작용을 설명하며 나노시트가 매우 안정적이고 유연하며 얇아 인체 내에서 세포나 소(小)기관과 외부를 격리시키는 막으로 알려져 있는 생 체막(生體膜) 연구와 적용에 가치가 있는 특성들을 가지고 있다는 것을 논 문을 통해 보여줬다.

연구에 참여한 미루야마 박사는 “‘2D-3D 변환과정’은 약물과 같은 분자를 시 트로 변환한 다음 다시 구체(球體)로 변환, 캡슐화하는 데 사용될 수 있다” 면서 "이번에 개발된 나노시트와 구체(球體) 제어기술은 제약, 식품, 화장품 기초 연구분야에 실용적인 적용이 가능하다”고 말했다.

이어 그는 “나노 세계를 조작하는 기술혁신은 우리의 삶에 보다 긍정적이고 거시적 변화를 가져올 것이 분명하다”라고 덧붙였다. 

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