초미세 입자 움직임 제어 '브라운 모터' 고안

초미세 입자 움직임 제어 '브라운 모터' 고안
이화여대 김준수 교수팀 "나노 디바이스 개발에 이바지 기대"



(대전=연합뉴스) 이재림 기자 = 한국연구재단은 이화여대 김준수 교수 연구팀이 초미세 공간의 분자 움직임을 제어할 수 있는 기술을 설계했다고 7일 밝혔다.
나노 스케일에서 분자를 원하는 곳에 선택적으로 이동하는 건 학계 난제 중 하나다.
용액 속에서 다른 용매와 충돌하면서 사실상 방향성 없이 움직이는 '브라운 운동'을 하기 때문이다.
김 교수 연구팀은 초미세 크기 입자를 DNA 위에서 일정 방향으로 향하게 하는 새로운 브라운 모터(브라운 래칫)를 고안했다.


이중가닥 DNA의 염기서열에 따른 유연성 차이를 이용한 게 핵심이다.
음전하의 DNA와 양전하의 나노입자는 정전기적 인력으로 결합한다.
이때 DNA 구조가 유연할수록 나노입자와 결합하기 쉬워진다.
연구팀은 DNA 유연성이 점진적으로 증가하는 구조를 반복적으로 유도했다.
주변 이온 농도 역시 지속해서 급격히 증가·감소하도록 했다.
이론 및 계산화학 분자 모델 컴퓨터 시뮬레이션 결과 DNA와 나노입자 결합에너지의 끊임없는 변화로 나노입자가 한쪽으로 이동하는 걸 증명했다고 연구팀은 설명했다.


김준수 교수는 "초미세 공간에서 DNA에 결합한 나노입자를 원하는 방향으로 옮기는 나노 스케일 브라운 모터 개발 가능성을 확인했다"며 "나노 디바이스나 나노응용기술 개발에 이바지할 수 있을 것"이라고 말했다.
연구는 교육부·한국연구재단 기초연구사업 지원으로 수행했다.
성과를 담은 논문은 지난 6일 '사이언스 어드밴시스'(Science Advances)에 실렸다.
walden@yna.co.kr
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