건국대, 형광 안정성 수천 배 높인 구리 나노클러스터 개발

박기수 교수팀, 안정성 5200배 향상…108일 이상 형광 유지

과당을 이용한 DNA-주형 구리 나노클러스터의 안정성 향상의 원리

건국대학교는 공과대학 박기수 교수(생물공학과) 연구팀이 형광 안정성이 수천 배 향상된 DNA-주형 구리 나노클러스터의 합성 방법을 개발했다고 4일 밝혔다.

연구팀은 “DNA-주형 구리 나노클러스터는 합성이 빠르고 간단한데다 합성에 필요한 재료는 비교적 저렴하고 독성이 적지만 다른 금속 나노클러스터에 비해 형광 안정성이 떨어져 다양한 분야에 적용이 어려웠다”고 설명했다.

연구팀은 복잡한 절차나 값비싼 재료를 추가하지 않고 DNA-주형 구리 나노클러스터의 안정성을 수천 배 높일 수 있는 기술을 개발했다. 개발한 기술은 합성 시 환원제 양을 줄이고 고농도의 과당을 첨가해 기존 조건 보다 형광 유지 기간이 5200배 증가하고 온도와 산, 염기 등에서 더 높은 안정성을 보였다.

건국대 박기수 교수(왼쪽)와 제1저자 김석준 박사과정 학생

안정성이 수천배 향상된 DNA-주형 구리 나노클러스터의 특성

이 연구는 DNA-주형 구리 나노클러스터의 안정성을 높이는 기술 개발을 통해 다양한 금속 나노 구조체의 안정성 향상 연구 방향을 제시하고, DNA-주형 구리 나노클러스터의 높은 안정성을 요구하는 광학 장치·형광 잉크 등의 활용 가능성을 보였다.

이번 연구의 성과를 담은 논문 ‘High fructose concentration increases the fluorescence stability of DNA-templated copper nanoclusters by several thousand times’는 나노과학 및 나노기술 분야 국제학술지 ‘나노 레터스(Nano Letters) (IF=12.262)’에 지난달 27일 온라인 게재됐다.