한국생명공학연구원(원장 김장성, 이하 생명연)은 연세대학교와의 공동연구를 통해, 단일 광원을 이용하여 서로 정반대의 방향으로 방출되는 두 종류의 빛을 이용하여, 유해물질의 실시간 모니터링과 동시에 유해물질의 위치 추적이 가능한 나노캡슐 기술을 개발 하는데 성공했습니다.

생명연 감염병연구센터 권오석 박사팀(교신저자: 권오석 박사, 제1저자: 박철순 박사, 서성은 학생)이 수행한 이번 연구는 과학기술정보통신부, 한국연구재단이 추진하는 미래선도기술개발사업, 휴먼플러스융합연구개발 챌린지사업, 한국환경산업기술원이 추진하는 안심 살생물제 관리기반 기술개발사업의 지원으로 수행되었고, 국제저명학술지인 영국왕립화학회(Royal Society of Chemistry:RSC) 학술지 Journal of Materials Chemistry A (재료화학회지A, IF 10.733) 1월 28일자(한국시각 1월 29일) 온라인 판에 게재되었습니다.
     (논문명 : Single-Photon-Driven Up-/Downconversion Nanohybrids for In vivo Mercury Detection and Real-time Tracking)

이번 연구에서는 빛의 전체 파장영역 중에서 빨간색 빛(낮은 에너지, 높은 파장)을 받아 파란색 빛(높은 에너지, 낮은 파장)을 방출할 수 있는 ‘상향변환(Upconversion)’ 나노캡슐에, 이와는 반대로 파란색 빛(높은 에너지, 낮은 파장)을 받아 빨간 색 빛(낮은 에너지, 높은 파장)을 방출하는 ‘하향변환(Downconversion)’ 이 가능한 수은에 선택적으로 반응하는 형광물질을 결합하여, 나노캡슐의 위치 추적과 유해물질 모니터링이 동시에 가능한 기술이 개발되었습니다.

특히, 이번에 개발한 소재는 세계최초 단일 광원을 이용하였을 때, 동시다발적인 발광이 가능한 시스템이며, 이는 기존 검출기의 단점을 극복할 수 있습니다.

연구책임자인 권오석 박사는 “이번에 개발된 신소재 제조기술은 국민들이 우려하는 환경·질환적 위해요소들을 현장에서 손쉽게 검출할 수 있는 소형 진단기기용 소재로 활용이 가능할 것으로 기대된다”고 밝혔습니다.