초록 ▼

- 고출력 레이저 및 cross-correlation optics 적용을 통한 극저밀도 나노유체에서의 입자크기 및 분포 측정이 가능한 고분해능 동적광산란(DLS) 장치 구축
- 진공상태에서 발생한 오염입자를 실시간으로 측정할 수 있는 PBMS 설계/제작/교정 완료
- 투과전자현미경 기반 이미지 분석 방법을 이용하여 나노입자 크기 측정 기술 개발
- 액상용 AFM 구축, 형상 및 상호작용 측정 테스트
- 나노입자 계면의 원자 및 분자조성 분석을 위한 상보적인 기술로서 XPS 및 MALDI 계면질량분석 기술을 개발

- 고출력 레이저 및 cross-correlation optics 적용을 통한 극저밀도 나노유체에서의 입자크기 및 분포 측정이 가능한 고분해능 동적광산란(DLS) 장치 구축
- 진공상태에서 발생한 오염입자를 실시간으로 측정할 수 있는 PBMS 설계/제작/교정 완료
- 투과전자현미경 기반 이미지 분석 방법을 이용하여 나노입자 크기 측정 기술 개발
- 액상용 AFM 구축, 형상 및 상호작용 측정 테스트
- 나노입자 계면의 원자 및 분자조성 분석을 위한 상보적인 기술로서 XPS 및 MALDI 계면질량분석 기술을 개발함. 이를 이용하여 Au 및 CdSe/ZnS 나노입자의 계면 분자조성 및 치환기를 분석함.
- 구형 금 나노입자의 크기를 1-30 nm 범위에서 임의로 조절하여 합성하는 방법을 개발하였으며, 구/정팔면체/정육면체 나노입자의 효과적 제조방법을 개발하였음. 또한, 나노입자 표면의 분자층을 교환하는 반응법을 확보하였으며, 이러한 과정을 SEM, TEM, UV/Vis 등의 수단으로 확인함
- Pegylated 금 나노입자의 시간에 따른 안정성을 질량 이미징기술 및 분광법으로 측정하였고, 금 및 실리카 나노입자 리간드의 절대정량법 기초연구를 수행하였음. 또한 $Fe_3O_4$ 나노입자의 대식세포 내의 위치를 나노입자 농도에 따라 추적하는 질량 이미징 기술을 개발하였음.
- 금속 나노구조체의 표면플라즈몬 공명을 활용한 센서(다공성 금 나노섬유)를 합성하고 마이크로라만현미경을 이용하여 금 나노섬유의 표면증강라만효과를 관찰
- 금 나노입자를 합성하고 표면전하를 조절하는 기술을 개발하고 표면리간에 따른 세포독성을 조사하였으며, 세포 내로 도입된 금 나노입자의 형광 및 산란 신호를 이미징 함으로써 입자의 생체 세포내 위치를 추적하는 기술을 개발함.

Abstract ▼

$\circ$ Measurement system setup for very low concentrated nanofluids
$\circ$ Reliability verification of PBMS design/manufacture/calibration results by DMA o Development of measurement techniques for the size and distribution of nano-particle, and interaction between partic

$\circ$ Measurement system setup for very low concentrated nanofluids
$\circ$ Reliability verification of PBMS design/manufacture/calibration results by DMA o Development of measurement techniques for the size and distribution of nano-particle, and interaction between particles ( <100nm)
$\circ$ Development of measurement technique for nanoparticle size, size distribution and interparticle force
$\circ$ System development of SMPS (Fabrication and evaluation of DMA instrument)
o Liquid-phase measurements of nanomaterials using AFM and data comparison within air
$\circ$ Synthesis of gold and silver nanoparticles having various size and morphology
$\circ$ Study on the defect in Au, $SiO_2$ nanomaterial
$\circ$ Development of analysis techniques for molecular compositions and functional groups on nanoparticle surfaces
$\circ$ Fundamental study for quantitative analysis of ligands conjugated on Au/$SiO_2$ nanoparticles
$\circ$ Development of 3D mass imaging technique for tracking nanoparticles inside cells
$\circ$ Development of surface analysis technique based on micro Raman microscope and FT-IR spectroscopy
$\circ$ Control of the gold nanoparticle surface charge using ligand exchange
$\circ$ Test on the surface ligand specific cytotoxicity of gold nanoparticle
$\circ$ Fluorescent labeling of gold nanoparticles
$\circ$ Intracellular fluorescence imaging of gold nanoparticles

목차 Contents

• 제 1 장 서 론 ...24
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ...26
• 제 3 장 연구개발 수행내용 및 결과 ...30
• 제 1 절 측정신뢰성이 확보된 고분해능 DLS 측정기술개발 ...30
• 1. 서론 ...30
• 2. 연구결과 ...31
• 가. 측정원리 ...31
• 나. 고분해능 DLS 장치 set-up ...33
• 다. 시료준비 ...36
• 라. 레이져 파워 의존성 ...37
• 3. 요약 및 결론 ...38
• 제 2 절 PBMS를 이용한 나노입자의 크기와 분포 측정기술 개발 ...39
• 1. 서론 ...39
• 2. 연구결과 ...42
• 가. 저압 실시간 나노입자 측정장비 (PBMS) 개선 ...42
• 나. TiN 박막 제조를 위한 MOCVD 공정 중 precursor 열분해에 따른 오염입자 진단 연구 ...48
• 3. 요약 및 결론 ...51
• 제 3 절 SMPS를 이용한 나노입자 크기 및 분포 측정기술 개발 ...52
• 1. DMA(Differential Mobility Analyzer) 제작 ...52
• 가. DMA의 작동원리 ...52
• 나. DMA 내부에서의 입자의 채집 ...53
• 다. DMA 구성 ...55
• 라. DMA 제작 ...56
• 2. DMA 성능평가 ...61
• 가. 실험 방법 ...61
• 나. DMA 성능평가 결과 ...62
• 3. 요약 및 결론 ...65
• 제 4 절 투과전자현미경을 이용한 나노물질 미세구조 연구 ...66
• 1. 서론 ...66
• 2. 연구결과 ...68
• 가. 투과전자현미경을 이용한 나노입자 크기 및 형상 측정 기술 개발 ...68
• 나. 나노물질의 결함 구조 연구 ...74
• 3. 요약 및 결론 ...79
• 제 5 절 AFM을 이용한 수용액중의 나노입자 크기 측정방법 연구 ...80
• 1. 서론 ...80
• 2. 연구결과 ...81
• 가. AFM 액상측정을 위한 시스템 구축 ...81
• 나. 작용기에 따른 시료와 탐침간의 상호작용 측정 비교 ...83
• 다. 나노입자의 기상 및 액상환경에서의 측정비교 ...86
• 3. 요약 및 결론 ...89
• 제 6 절 나노입자 계면조성 및 계면 흡착 평가기술 개발 ...90
• 1. 서론 ...90
• 2. 연구결과 ...90
• 가. Au 나노입자 표면 치환반응 평가기술 개발 ...90
• 나. CdSe/ZnS 나노입자 표면 치환기 분석 ...92
• 다. 나노입자 모사계면을 이용한 MALDI 질량분석 기술의 개발 ...93
• 라. MALDI 질량분석을 이용한 나노입자 계면질량분석 기술의 개발 ...94
• 마. 젤-전기영동(Gel-Electrophoresis)을 이용한 나노입자계면 흡착 평가기술 개발 ...97
• 바. Pegylated Au 나노입자의 ToF-SIMS 이미징 질량분석법 개발 ...98
• 사. 금/실리카 나노입자 리간드 절대정량 측정기술개발을 위한 기초연구 ...105
• 3. 요약 및 결론 ...108
• 제 7 절 CRM 개발을 위한 크기, 형상, 표면층이 조절된 금속 나노입자 합성 연구 ...109
• 1. 서론 ...109
• 2. 연구결과 ...111
• 가. 금 나노입자의 크기 조절 ...111
• 나. 금 나노입자의 형상 조절 ...114
• 다. 금 나노입자의 표면분자층 조절 ...116
• 3. 요약 및 결론 ...119
• 제 8 절 나노입자 세포 및 조직 내 분포측정 기술개발 ...121
• 1. 서론 ...121
• 2. 연구결과 ...121
• 3. 요약 및 결론 ...125
• 제 9 절 나노입자 생체계면 특성 평가법 개발 ...126
• 1. 서론 ...126
• 2. 연구결과 ...127
• 3. 요약 및 결론 ...135
• 제 10 절 나노입자의 크기, 형상 및 표면 리간드에 따른 세포독성 연구 ...136
• 1. 서론 ...136
• 2. 나노입자의 크기, 형상 및 표면 리간드에 따른 세포독성 연구 ...138
• 3. 세포 내 나노입자 추적을 위한 형광표지 및 이미징 연구 ...146
• 가. 형광 이미징을 위한 금 나노 입자 시료의 표지, 정제 및 이미징 결과 ...146
• 나. 형광을 표지하지 않은 금 나노 입자의 이미지 검출 방법 연구 ...149
• 다. 산화철 나노입자의 세포 내 형광이미징 연구 ...153
• 라. 결론 ...155
• 4. 세포독성 연구를 위한 $TiO_2$ 나노입자의 수용액상 분산조건 연구 ...156
• 가. 서론 ...156
• 나. $TiO_2$ 나노 입자의 특성분석에 적합한 농도 결정 ...156
• 다. 시간에 따른 분산 액의 안정성 조사 ...157
• 라. $TiO_2$ 분산용액의 안정성 증진 및 작은 나노입자로의 분산방법 개발 ...158
• 마. 결론 ...165
• 5. 요약 및 결론 ...166
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ...167
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획 ...170
• 제 6 장 연구개발 과정에서 수집한 해외과학기술 정보 ...171
• 제 7 장 참고 문헌 ...172