| 상하이응용물리연구소, 양성자 구동 DNA 나노 펌프 개발 | ||
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 최근, 중국과학원 상하이(上海)응용물리연구소 연구팀은 계면 정밀 자가조립 기술에 기반한 양성자 구동 DNA 나노 펌프를 개발하였다. 해당 연구성과는 Adv. Mater.(2016, 28, DOI:10.1002/adma.201506407)에 게재되었으며 또한 Nature Reviews Materials 잡지가 선정한 연구의 주요한 이슈로 되어 Pump fiction라는 제목으로 발표되었다(Nature Reviews Materials 2016, DOI:10.1038/natrevmats.2016.47). 분자 수준의 나노 펌프는 생물체 내에서 세포 내외 물분자의 수송 및 이온의 수송 등 중요한 생물학적 기능을 일으킨다. 나노 펌프의 구축·시뮬레이션 및 그 기능을 구현하는 것은 나노 기술 분야의 주요 과제이다. DNA 나노 기술은 해당 문제를 해결할 수 있는 경로를 제공하였다. 상하이응용물리연구소 판춘하이(樊春海) 연구팀은 DNA 나노 기술을 토대로 3차원, 동적 DNA 나노 구조를 개발하였으며 또한 DNA 나노 소자 및 생물 분자의 계면 제어 어셈블리에 대하여 체계적으로 연구하였다(Acc. Chem. Res.2010, 43, 631; Acc. Chem. Res. 2014,47, 550). 이에 앞서 DNA 분자 자가조립을 거쳐 강성 DNA 4면체 나노 구조를 개발하여 계면 제어 어셈블리를 구현하였으며 또한 3차원 DNA 나노 구조 계면 기반의 전기화학적 바이오센서를 개발하였다(Adv. Mater. 2010, 22, 4754;Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 54, 2151). 나노 펌프 문제에 대비해 쭤샤오레이(左小磊) 연구팀은 판춘하이, 후쥔(胡鈞) 등과 공동으로 DNA 나노 구조의 정밀 조절 가능한 특성을 충분히 이용하여 양성자 응답형 동적 DNA 4면체 나노 구조를 개발하였다. 해당 나노 구조는 용액의 pH 변화에 따라 끓임없이 반복되는 구조 변화를 진행할 수 있다. 정밀한 계면 어셈블링 기술을 거쳐 해당 구조를 금 계면에 어셈블링하여 개발한 양성자 구동의 DNA 나노 펌프를 물분자 및 이온의 방향성 운동을 구동하는데 사용할 수 있다. 해당분야 3차원, 동적 및 규칙적인 계면은 바이오센서, 논리소자 및 합성 생물학 등 분야에서 중요한 응용 잠재력이 있을 것으로 전망된다. 정보출처 : http://toutiao.com/i6301411707482800641 |
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