KAIST, DNA 통한 나노 꽃 구조체 제작 기술 개발

DNA 이용해 ‘나노 꽃’ 개발…유전자 치료에 활용

KAIST(한국과학기술원)은 박현규 교수와 가천대 김문일 교수 연구팀이 DNA를 이용해 꽃 모양의 나노물질을 합성하는 데 성공했다고 12일 밝혔다.

‘나노 꽃(nanoflowers)’이라 불리는 꽃 모양의 나노구조체는 표면이 거칠고 표면적이 넓어 촉매ㆍ전자기술ㆍ분석 화학 등 분야에 널리 쓰인다.

단백질 기반 유ㆍ무기 복합 나노 꽃은 일반 효소로 만든 나노 꽃보다 활성이 높고 안정성과 구성이 뛰어나 최근 연구가 활발히 진행되고 있다.

하지만, 고온 처리가 필요해 효율이 떨어지는 한계가 있다.

연구팀은 생체 내 고분자 물질인 핵산(DNA, RNA)이 아마이드 결합 및 아민 구조를 지닌다는 사실에 주목했다.

아마이드 결합 및 아민 그룹 내 질소 원자들이 구리 이온과의 상호 작용을 통해 복합체를 만들고, 꽃 모양의 나노입자를 형성하는 것으로 나타났다.

이번에 개발한 DNA 기반 나노 꽃 구조체는 상온에서 화학물질 없이도 친환경적으로 합성이 가능하고, 세포 독성이 낮다.

또 나노 꽃 입자의 넓은 표면적 덕분에 안에 있는 구리의 과산화효소 활성이 높아져 과산화수소를 검출하는 센서로도 활용할 수 있다.

박현규 교수는 “앞으로 다양한 핵산을 이용해 나노 꽃 입자를 합성, 유전자 치료·바이오센서 개발에 적용할 계획”이라고 밝혔다.

이 연구 결과는 지난달 28일 국제 학술지 ‘저널 오브 머티리얼즈 케미스트리 B(Journal of Materials Chemistry B)’에 표지논문으로 실렸다. 최소망 기자 somangchoi@