Transcript 유기나노(1)
• Intro • Strategies for assembling • Outlook & Conclusion Gold Gold Gold Gold Gold σ [ 4 (0.5 + R / d ) ] ≈ σ [ 4 (0.5 + R / d ) ] ∝ PBS/Laser 7 Ce6 Gv 암세포의 상대적 부피 6 Gv*Ce6 5 Ce6/Laser 4 GVs/Laser Gv*Ce6/Las er 3 2 1 0 0 2 4 6 8 Time (day) 10 12 14 • 무기 입자와 고분자의 자연스러운 성질의 조합 • 이방적 기능화 필요 없이 자발적인 이방성 발현 • 고분자의 분자량 조절만으로 집합체의 물성 조절가능 • 다양한 차원적 구조의 어셈블리 형성의 연구 • ㄷ • 새로운 Killer application에 대한 연구 필요 •Self-Assembly of Amphiphilic Block Copolymer-Tethered Nanoparticles – Yi Liu, Jun-Jie, Zhihong Nie/Macromolecular Rapid Communications 2015,36,711-725 •금 나노입자의 특성 및 바이오에 대한 응용 – 조은철/NICE 제31권 제5호(2013) •고분자를 활용한 플라즈몬 나노입자의 화합구조 및 광 특성 제어 –송지은,조은철 /Polymer science &Technology. Vol25. No3(June 2014) •금 나노입자의 생성 및 응용 – 양성익/물리화학 첨단기술 (May 2006) •Naver 백과사전 문제1 금 나노입자는 생체 분야에서 특이 암치료와, 암세포를 찾는 기술에 많이 이용된다. 그렇다면 그 원리를 간단히 적고(1) 암세포에 대하여 특이적으로 작용 할 수 있는 원리에 대하여 그림을 통해‘Assembly’를 이용하여 간단히 설명하고 Assembly가 나노입자의 이용에 중요한 부분이 되는 이유를 설명하라 답 : (1) 암세포 추적 : 국소 플라즈몬 공명에 의한 광 스캐닝, 광열효과에 의한 열 스캐닝 암치료 : 약물 전달(DDS)시스템, 광열효과에 의한 열치료 (2) 그림을 보면 나노입자는 매우 작은 크기이기 때문에 일반적인 세포에도 유입 될 수 있다. 하지만 암세포는 일반세포보다 내피의 틈이 넓은걸 확인 할 수 있고 일반세포의 내피세포 틈보다 크고 암세포의 내피세포의 틈 보다 작은 형태로 어셈블리 시키면 암세포의 내피로만 특이적으로 유입되는 나노구조체를 만들 수 있다. 나노입자들은 어떻게 어셈블리 가 되어있냐 에 따라 그 고유한 물성이 바뀐다. 따라서 어셈블리를 조절이 원하는 물성을 갖는 나노 구조체 형성에 중요하다. 문제2 Amphiphilic한 분자를 이용해서 나노입자를 Assembly를 시킬때 Block Copolymer(BCP)를 사용하여 Block copolymer- tethered Nanoparticle(BNP)를 만든다. 그렇다면 이러한 BCP를 나노입자에 부착하는 원리는 무엇이며 방법들에 대해 설명하고 차이점을 말하여라. 답: 나노입자에 BCP를 도입하는 방법은 ‘그라프트중합’법을 이용한다. 여기서 사용되는 방법은 ‘Graft-from’과 ‘Grafting-To’가 있다. 해 Graft-from : 입자표면에 개시제(Initiator)를 개질하여 Monomer를 반응시켜 표면에서부터 고분자를 중합 시키는 방법. -> 개시제의 효유로가 단량체의 분산 정도에 의해 중합도가 달라 PDI가 큼/ 표면에서 동시에 반응이 시작되기 때문에 Graft density가 큼. Graft-To : 입자 표면에 작용기인 anchor group을 개질하여 이에 반응 하는 작용기를 갖는 BCP를 반응. ->BCP생성의 컨트롤을 통해 좁은 PDI를 갖는다/ 큰 고분자들의 입체적 방해로 인하여 Graft density는 떨어짐. 문제3 답: 문제4 답: 문제5 그래프는 Nanoflowers(NFs)로 만든BNPs을 이용하여 self-assembly를 하였을 때의 빛에 의한 플라즈몬 공명 효과의 변화 보여준다. 변화와 그 이유를 설명하고(1) 이러한 변화의 Bio-application 으로써의 이점(2)에 대해 설명하시오. 답 : (1) NP을 어셈블리하면 입자간의 거리가 가까워 지기때문에 플라즈몬의 간섭이 일어나 LSPR의 피크가 장파장으로 이동을 한다. 이때 NP을 표면적이 넓은NFs 이용한다면 그래프에서 처럼 피크가 장파장에 걸처 근적외선(NIR)영역까지 나오는 것을 확인 할 수 있다. (2) 근적외선은 가시광선에 비해 우리의 신체조직 깊이 침투할 수 있기 때문에 이러한 Assembly를 이용해 Cell imagin을 한다면 더 좋은 효과를 볼 수있다. 또한 근적외선 만으로도 충분히 빛을 흡수할 수 있기 때문에 근적외선을 이용하여 더 효과적인 약물 전달의 약 방출 조절 또한 가능하다. 문제6 Au NPs의 Vesicle한 집합체로 약물전달을 할때 다른 약물 전달체와 비교하여 이점을 설명하여라. 답 : 1.Au는 자체의 안정성이 매우 높은 물질이기 때문에 이것을 이용하여 약물전달체를 만들면 약물의 유출이 없이 약물을 전달가능 2.약물 방출이 적외선에 의해 조절 할 수 있기에 불필요한 부분의 약물 방출이 없다 3. Au의 PT(Photothermal)의 특성을 약물전달과 조합하여 더 효과적인 치료효과를 낼 수 있다.