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출처 : 생물학연구정보센터(BRIC)

항균물질로 응용을 위한 은 나노 입자의 합성: 친환경 전문 기술

저자 양지윤 (고려대학교 생명과학과)

요약문

금속 나노 입자는 의료분야를 포함한 공학과 더불어 과학의 여러 방면에서 활용되어 왔으며, 이를 새로운 측면에서 연구하고자 하는 과학자들에게 여전히 매력있는 물질이다. 또한 항균물질로써 가치로 전도가 유망한 연구라 입증되었다.

몇몇 귀금속 나노 입자들 중에서도 은 나노 입자는 특별한 관심을 얻었다. 일반적으로 은 나노 입자는 환원제로서 화학적 방법으로 합성되며, 이후에 일반적인 독성으로 인하여 다양한 생물학적 위험이 있어 환경 친화적인 프로세스 개발에 관심을 불러 일으켰다. 따라서, 목적을 해결하기 위해 생물학적 접근이 등장하고 있다. 예를 들어 생체 분자물질을 활용한 친환경적 합성은 화학 및/또는 생물학적 방법에 비해 우수성을 보이는 추출물 형태의 식물자원으로부터 유도된다. 이러한 식물 기반의 생물학적 분자는 금속 나노 입자 합성에 적합한 형태로 만들기 위해 고도로 제어된다. 본 리뷰는 기존보다 친환경적 원리를 이용한 신속하고 단일 단계의 프로토콜로 활용될 폭넓은 식물의 다양성을 탐구하고 은 나노 입자의 항균 활성을 기술한다.

[ 목 차 ]

1. 서론
2. 식물 추출을 이용하여 은 나노 입자의 친환경 합성
3. 은 나노 입자의 응용
4. 은 나노 입자의 항균성과 메커니즘
5. 결론

1. 서론

나노 기술은 약 1-100 nm 크기의 입자 구조를 합성, 전략 및 조작하는 현대 연구의 중요한 분야입니다. 이 크기 범위 내에서 모든 속성(화학적, 물리적 및 생물학적)은 개별적인 원자/분자와 그에 상응하는 벌크의 기본적인 방식으로 변하게 한다. 나노 입자 및 나노 물질의 새로운 응용 분야는 크기, 분포 및 형태에 따라 완전히 새롭거나 향상된 특성으로 인해 다양한 분야에서 빠르게 성장하고 있다. 의료 서비스, 화장품, 생체의학, 식품 및 사료, 약물-유전자 전달, 환경, 건강, 기계, 광학, 화학 산업, 전자, 우주 산업, 에너지 과학, 촉매 작용, 산광기, 단일 전자 트랜지스터, 비선형 광학 장치 및 광전기 응용 분야에 사용된다.

 이러한 확장된 기술의 엄청난 성장으로 인해 응용 분야와 새로운 기본 요소가 탄생했다. 여기에는 설명하기 힘든 물리·화학적 특성과 광전자적 특성을 연구하거나 활용할 때 나노 크기 물질이 생산된다.

나노 입자는 앞서 언급한 모든 목적에 사용되었는데, 금속이온, 항생제 및 내성 균주 개발에 대한 미생물의 내성 증가로 인해 큰 표면적 대 부피비로 인해 뛰어난 항균성을 갖는 금속성 나노 입자가 가장 유망한 물질로 여겨졌다. 모든 귀금속 나노 입자 중에서 은 나노 입자는 화학적 안정성, 우수한 전도성, 촉매 및 화학적 특성과 같은 고유한 특성으로 인해 무한한 관심을 얻은 물질이다.

게다가 복합 섬유, 극저온 초전도 재료, 화장품, 식품 산업 및 전자 부품에 첨가할 수 있는 항염증 활성 이외에 항균성, 항바이러스성, 항균성을 지니고 있다. 생의학 분야에서는 소독제로서 화상치료제, 국부성 마취제, 소독 스프레이 및 직물에 첨가하여 단세포 막의 파괴를 통해 미생물에 대해 광범위한 살균 효과를 나타내어 효소 활성을 방해한다.

그림 1. 은 나노 입자 합성의 다른 접근 방식

은 나노 입자의 합성은 응용 분야가 광범위하여 과학계에서 많은 관심을 불러 일으키고 있다. 이러한 은 나노 입자는 암 진단과 치료에도 성공적으로 사용되고 있다. 일반적으로, 나노 입자는 다양한 생물학적 위험 요소인 독성 및 위험한 화학 물질을 사용하기 때문에 환경적에 잠재적으로 위험하고 매우 비싼 다양한 화학적 및 물리적인 방법에 의해 제조된다.

나노 입자의 합성을 위한 생물학적 영감을 받은 실험 과정의 개발은 나노 기술의 중요한 분야 중 하나로 발전하고 있다. 일반적으로 은 나노 입자의 합성에는 두 가지 접근 방식이 있는데, “Top to bottom(위에서 아래로의 접근 방식)” 또는 “bottom to up(아래에서 위로 접근 방식)” 이다(그림 1).

...................(계속)

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