국내 연구진이 정상 체온에 맞춰 모양이 변하는 '스마트 입자'를 개발했다. 암세포 감지, 약물 전달 등에 활용될 것으로 기대된다.
김범준 한국과학기술원(KAIST) 교수팀은 외부 온도에 따라 입자 모양이 변하는 '스마트 마이크로 입자' 제작 기술을 확보했다고 29일 밝혔다. 온도 감응 범위는 쉽게 조절된다. 인체의 정상 체온에 맞춰 입자 모양을 바꾸는 식으로 활용 가능하다.
연구팀은 우선 온도 변화에 따라 입자 계면 특성을 조절하고, 내부 고분자 배열을 바꿀 수 있는 계면활성제를 개발했다. 이를 활용해 온도에 따라 모양이 변하고 되돌아오는 스마트 입자를 완성했다.
외부 자극에 따라 스스로 모양을 바꾸는 스마트 입자는 선택적 약물 전달, 색 변화 코팅 등 다양한 방식으로 응용된다. 기존에 개발된 스마트 입자는 제작 과정이 복잡하고 모양이 되돌아오지 않았다. 이번 연구에서 이 같은 한계를 극복했다.
연구팀이 개발한 스마트 입자는 스스로 조립되는 '블록공중합체' 방식이다. 공정이 단순하다. 입자 변형이 일어나는 전이 온도는 3~50℃까지 쉽게 조절할 수 있다. 정반응과 역반응이 모두 가능한 가역적 변형을 보였다.
생물학, 의료 분야 응용이 기대된다. 암 세포처럼 특이성을 보이는 세포를 감지하거나 선택적으로 약물을 전달할 수 있다.
김범준 교수는 “온도에 따라 입자 모양이 변하는 차세대 스마트 입자 제작 플랫폼을 개발했다”면서 “온도뿐만 아니라 빛, 압력, 수소이온농도 등 다양한 외부 자극에 변화하는 입자 제작에 응용 가능하다”고 설명했다.
연구 결과는 국제학술지 '어드밴스드 머티리얼즈'에 실렸다. 미래창조과학부 기초연구지원사업(개인연구)으로 수행됐다.
송준영기자 songjy@etnews.com
