초록 ▼

연구개요
- 2025년경 헬스케어용 나노소재의 세계시장은 약 120억 달러에 이르러 나노소재 시장에서 가장 큰 비중을 차지할 것으로 예측됨
- 실리카 나노입자는 인체에 무해하며 제조공정이 간단하고 생산비용이 저렴하여 차세대 헬스케어 나노소재로 최근 각광받고 있음
- 실리카 나노입자의 시장성 및 응용성 확대를 위해 근적외선 영역에서 발광성 및 광열성을 갖는 실리카 나노입자를 개발함
- 에멀젼 기반 실리카 나노입자 합성법을 고안하고, 원소도핑 및 표면개질을 통해 발광․광열 특성을 조절함
- 실리카 나노입자의

연구개요
- 2025년경 헬스케어용 나노소재의 세계시장은 약 120억 달러에 이르러 나노소재 시장에서 가장 큰 비중을 차지할 것으로 예측됨
- 실리카 나노입자는 인체에 무해하며 제조공정이 간단하고 생산비용이 저렴하여 차세대 헬스케어 나노소재로 최근 각광받고 있음
- 실리카 나노입자의 시장성 및 응용성 확대를 위해 근적외선 영역에서 발광성 및 광열성을 갖는 실리카 나노입자를 개발함
- 에멀젼 기반 실리카 나노입자 합성법을 고안하고, 원소도핑 및 표면개질을 통해 발광․광열 특성을 조절함
- 실리카 나노입자의 발광․광열성 등 양자역학적 특성에 최초로 주목한 연구이며, 이를 바탕으로 질병 진단․치료 시스템을 구현함

연구 목표대비 연구결과
[목표1] 에멀젼 기반 실리카 나노입자 합성법 개발 및 발광 기작 규명
- 전구체, 계면활성제, 용매 선정 및 온도, 농도, 시간 등 합성 조건 확립을 통해 50nm 이하 크기의 발광․광열성을 갖는 실리카 나노입자를 합성
- 형광 및 인광 측정, 시분해 형광 측정을 이용해 발광 기작을 규명함 – 실리콘계 결함(defect)에서 특정 파장(300-500 nm) 형광 발생
- 관련 결과는 Journal of Materials Chemistry A, Theranostics 등에 게재됨
[목표2] 원소도핑 및 표면개질을 통한 발광/광열 특성 조절
- 질소 기반 원소도핑 공정 개발 – 발광 파장 및 발열 강도 조절
- 아민(amine) 화합물을 이용한 표면개질 공정 개발 – 표적지향성 부여
- 관련 결과는 Advanced Science, Inorganic Chemistry 등에 게재됨
[목표3] 근적외선 이미징 및 광열 치료를 통한 질병 진단․치료 시스템 구현
- 발광성 실리카 나노입자를 이용한 세포 이미징 및 세포 독성 평가
- 광열성 실리카 나노입자를 이용한 표적지향성 간암 진단 시스템 구현
- 광열성 실리카 나노입자를 이용한 피부암 광열 치료 시스템 구현
- 관련 결과는 Advanced Functional Materials, Advanced Materials, ACS Applied Materials & Interfaces 등에 게재됨

연구개발결과의 중요성
- 보건산업통계에 따르면 2010년 이후 세계적으로 암 관련 의약품 산업은 연 7%씩 성장하였으며 2013년에는 671억 달러에 달함
- 나노소재를 이용하여 질병을 진단과 동시에 치료하는 기술(테라그노시스)에 대한 연구는 전 세계적으로 활발히 진행되고 있으나, 안정성 및 기능성 측면에서 상용화 수준에 도달하지 못함
- 본 연구를 통해 개발된 실리카 나노입자는 발광성 및 광열성의 동시 구현이 가능하여 질병 진단과 치료를 함께 진행할 수 있으며, 또한 검증된 생체적합성과 인체무해성을 바탕으로 차세대 의료용 나노소재 분야에서 중추적인 역할을 담당할 것으로 기대됨

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 7
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 14
• 4. 참고문헌 ... 14
• 5. 연구성과 ... 15
• 대표적 연구실적 ... 18
• 끝페이지 ... 32