[신기술 소개] 나고야대학 등, 시판되는 화합물로부터 탄소 시트를 확장하는 데 성공 - 신 촉매와 새로운 반응으로 나노그래핀의 정밀 합성이 가능 -/ NIMS, 약물전달시스템의 가능성을 크게 향상시키는 생체 친화적 다공성 입자 개발에 성공

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공업화학 전망, 제18권 제2호, 2015

나고야대학 등, 시판되는 화합물로부터 탄소 시트를 확장하는 데 성공 - 신 촉매와 새로운 반응으로 나노그래핀의 정밀 합성이 가능 -

일본 나고야(名古屋大学)대학 트랜스포머티브 생명분자연구소(WPI-ITbM), JST 전략적창조연구추진사 업 ERATO 이타미 분자나노카본프로젝트, 나고야대학 대학원 이학연구과의 이타미 켄이치(伊丹健一郎) 교수, 이토 히데토(伊藤英人) 강사 등은 차세대 유기 전자재료로 기대되는 나노 그래핀의 정밀 합성에 필수 적인 새로운 반응⋅신촉매 개발에 성공했다.

개발된 기술을 이용하면 시판 화합물에서 불과 한 단계를 통해 2차원 탄소 시트를 확장할 수 있기 때문 에 다양한 광⋅전자⋅자기 기능을 갖는 나노 그래핀의 제작을 기대할 수 있다.

본 연구 성과는 2015년 2월 16일 Nature Communications 온라인 판에 공개되었다(※ 발표논문 참조).

※ 발표논문: “One-shot K-region-selective annulative π-extension for nanographene synthesis and functionalization”, Kyohei Ozaki, Katsuaki Kawasumi, Mari Shibata, Hideto Ito, Kenichiro Itami, Nature Communications, 16 February 2015.

DOI: 10.1038/ncomms7251.

Figure. 그래핀과 나노그래핀.

출처 : 2015.02.16 JST(http://www.jst.go.jp/pr/announce/20150216-2/index.html) 작성 : 소 대 섭(한국과학기술정보연구원)

NIMS, 약물전달시스템의 가능성을 크게 향상시키는 생체 친화적 다공성 입자 개발에 성공

일본 물질⋅재료연구기구(NiMS) 국제나노아키텍트닉스연구거점(MAMA)의 가와카미 코우사쿠(川上亘作) 연구원, 張紹玲 연구원, 아리가 카츠히코(有賀克彦) 연구원 등의 연구그룹은 생체 성분인 인지질만으 로 구성되는 약물전달시스템에 적합한 다공성 입자(메조 포러스 입자)를 개발하는 데 성공했다.

약물전달시스템을 가능케 하는 재료의 하나로 메조포러스 재료가 있지만, 기존의 연구에서는 실리카,

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KIC News, Volume 18, No. 2, 2015

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카본 등 단단한 재료가 이용되고 있어 생체 내에서의 안전성에 대한 우려가 있었다. 본 연구에서 개발한 메조포러스 재료는 생체 유래 물질로 구성되어 있어 높은 생체 안전성이 예상된다.

개발된 재료는 메소 구멍을 갖는 다공성 입자로 입자의 균일성이 높고 조성에 따라 5∼20 μm 정도의 입자 크기를 갖는다. 벌크 밀도 0.02 g/cm³ 정도의 매우 가벼운 분말로 공기 역학적 직경으로 환산하면 1~3 μm 정도로 분말 흡입제의 담체로의 이용을 상정할 때 최적의 값이다.

또한 생체막과 유사한 지질 분자 막으로 구성되어 있기 때문에 메조 포러스 입자의 특징 이외에 리포솜 의 특징도 겸비하며, 예를 들어, 소수성 약물, 친수성 약물 모두에 사용할 수 있다. 소수성 약물은 지질 2분 자 막 내에 포함할 수 있으며, 친수성 약물은 지질 2분자 막 사이의 친수 공간에 끼울 수 있다. 세공 내에 도 약물을 넣을 수 있어 다양한 물성의 약물 담체로서 기능한다. 인지질은 수정이 용이하기 때문에 다양한 표면 개질이 가능할 것으로 기대된다.

본 재료는 동결 건조만으로 간단하게 준비할 수 있기 때문에 산업화에 적합하며, 모든 투여 경로를 상정 한 의약품용 담체 및 화장품 원료 등으로의 이용이 기대된다.

본 연구 성과는 3월 16일 미국 화학지 The Journal of Physical Chemistry C 온라인 판에 공개되었다 (※ 발표논문 참조).

※ 발표논문: Totally Phospholipidic Mesoporous Particles, S. Zhang, K. Kawakami, L. K. Shresta, G.

C. Jayakumar, J. P. Hill , K. Ariga, The Journal of Physical Chemistry C, March 16, 2015.

DOI: 10.1021/acs.jpcc.5b00159.

Figure. 다공성 인지질 입자의 모양(전자현미경상).

(a, b) 비수계(유기 용매만)로 제작한 입자

(c, d) 수분 존재 하에서 제작한 입자 모두 수첨(水添) 대두 레시틴만을 사용. 용매의 물 유무에 따라 형상이 크게 변화한다.

출처 : 2015.03.10 NIMS(http://www.nims.go.jp/news/press/03/201503100.html) 작성 : 소 대 섭(한국과학기술정보연구원)