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10초 광조로 30분 발광이 가능한 신형 유기 온실 인광 재료 개발
  • 등록일2021.05.27
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톈진(天津)대학교 Li Zhen(李振) 교수 연구팀은 난카이(南開)대학교 Ding Dan(丁丹) 교수 연구팀과 공동으로 “야명주”와 같은 고효율, 장수명의 순수 유기 상온 인광 재료를 개발했다. 해당 재료는 10초 이내의 빛을 받은 후 거의 30분 동안 지속적으로 서 발광할 수 있기에 의료 분야에서 질병의 조기 진단에 도움을 줄 전망이다. 해당 연구 성과는 국제학술지 "Advanced Materials"에 게재되었다.

기존에 생물의학 분야에서 사용되는 발광 재료는 거의 모두 형광 재료이다. 해당 형광 재료의 공통된 특징은 발광 수명이 통상적으로 천만분의 1초 미만으로 매우 짧다. 또한 형광 재료의 발광은 여기 소스를 떠날 수 없으므로 응용 분야를 크게 제한한다.

연구팀이 개발한 유기 상온 인광 재료는 마치 충전식 휴대폰과 같이 한번의 여기 후 몇분 동안 지속적으로 발광할 수 있다. 유기체에 주입할 경우, 발광 신호의 포착 및 재료의 "통신 유지"를 통해 위치, 강도 등 정보를 획득할 수 있다. 해당 정보는 조직 내부 및 외부의 미세 환경 상태를 반영할 수 있다. 또한 추가 처리 및 식별을 통해 해당 조직의 생리적 상태를 평가할 수 있다. 연구팀은 실험에서 해당 재료를 나노입자로 가공하여 생쥐 체내에 주입한 결과, 종양 세포에 정향 응집했다. 나노입자의 발광 신호를 포착하여 종양 위치를 확정할 수 있으며 초고 대비도의 인광 영상을 얻을 수 있다.

현 단계에서 해당 재료를 바이오 이미징 및 질병 진단에 응용할 경우 마치 “무선호출기” 시대와 같이 단방향 통신만 달성할 수 있다. 향후 연구팀은 재료의 표적화 능력을 향상시키고 약물 수송 기능을 부여하는 등 재료의 지능 속성을 심층 향상시켜 가시적 영상에서 효과적인 치료까지 달성하고 재료의 반복 업그레이드를 지속적으로 추진할 계획이다. 해당 재료는 또한 기계력과 열에 대해 이중 자극 반응 특성을 가진 온실 인광 효과를 나타내므로 열감응 인쇄와 정보 암호화 분야에서도 광범위한 응용 전망을 가진다.

정보출처 : http://digitalpaper.stdaily.com/http_www.kjrb.com/kjrb/html/2021-05/26/content_468299.htm?div=-1