| 기관명 |
NDSL |
| 작성자 |
KISTI 미리안 글로벌동향브리핑 |
| 작성일자 |
2019-08-01 00:00:00.000 |
| 내용 |
미국 매사추세츠 대학(University of Massachusetts Amherst)의 연구진은 지오박터 설퓨레듀센(Geobacter sulfurreducen) 박테리아로부터 새로운 기능성을 가진 전도성 단백질 나노와이어를 만드는데 성공했다. 개발된 전도성 단백질 나노와이어는 화학적 및 생물학적 센서를 만드는데 유용하게 사용될 수 있을 것이다. 실리콘 나노와이어와 탄소 나노튜브는 독성 화학 물질과 고에너지 공정을 필요로 하고 고가이다. 이와는 대조적으로 지오박터 나노와이어는 지속적으로 대량 생산 가능하고 적은 에너지로 만들 수 있다. 실리콘 나노와이어보다 100배 더 적은 비용으로 생산할 수 있고 재활용도 가능하다. 단백질 나노와이어는 실리콘 나노와이어보다 민감하고 얇으며 유연성이 뛰어나기 때문에 더 작은 공간에 더 많은 기능을 추가할 수 있다. 또한 물 또는 체액에서도 안정적이기 때문에 생물 의학 분야에 매우 유용하게 적용될 수 있다. 30년 전에 진흙에서 사는 전기 전도성 미생물이 발견되었다. 이전 연구의 경우에는 단백질 나노와이어의 단백질 유전자를 수정해서 나노와이어의 전도도를 조정하는데 중점을 두었다. 이번 연구로 전도도를 100만 배 정도로 조절할 수 있기 때문에 향후에는 다양한 전자장치에 어떻게 적용하는지가 관건이 될 것이다. 단백질 나노와이어의 가장 유망한 적용 분야는 생물 의학과 환경 모니터링 센서이다. 이런 센서는 생물학적 물질 또는 화학물질에 특이적으로 반응하고, 이로 인해서 전기 신호가 변하게 된다. 이것이 달성되려면 전도성이 손상되지 않도록 나노와이어의 표면 특성을 개질할 필요가 있다. 이번 연구진은 두 개의 서로 다른 펩티드를 조사했다. 나노와이어 외부에 노출된 펩티드들은 크리스마스 트리의 작은 전구처럼 보인다. 처음에는 와이어 표면에 니켈을 특이적으로 결합시키는 6-히스티딘(six-histidine, His-tag)으로 합성 나노와이어를 장식했다. 그 후에 외부 표면에 His-tag와 HA-tag을 장식했다. 와이어 표면의 이런 장식들은 유전 회로를 도입함으로써 제어될 수 있었다. 펩티드로 나노와이어를 개질시킬 수 있기 때문에 지속 가능한 녹색 혁명을 이끄는데 큰 힘이 될 것이다. 이번 연구로 나노와이어가 새로운 기능을 갖도록 쉽게 변형될 수 있다는 것이 확인되었다. 따라서 유용한 화학 물질이나 생물학적 제제와 특수하게 결합될 수 있도록 설계할 수 있을 것이다. |
| 출처 |
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| 원문URL |
미국 매사추세츠 대학(University of Massachusetts Amherst)의 연구진은 지오박터 설퓨레듀센(Geobacter sulfurreducen) 박테리아로부터 새로운 기능성을 가진 전도성 단백질 나노와이어를 만드는데 성공했다. 개발된 전도성 단백질 나노와이어는 화학적 및 생물학적 센서를 만드는데 유용하게 사용될 수 있을 것이다. 실리콘 나노와이어와 탄소 나노튜브는 독성 화학 물질과 고에너지 공정을 필요로 하고 고가이다. 이와는 대조적으로 지오박터 나노와이어는 지속적으로 대량 생산 가능하고 적은 에너지로 만들 수 있다. 실리콘 나노와이어보다 100배 더 적은 비용으로 생산할 수 있고 재활용도 가능하다. 단백질 나노와이어는 실리콘 나노와이어보다 민감하고 얇으며 유연성이 뛰어나기 때문에 더 작은 공간에 더 많은 기능을 추가할 수 있다. 또한 물 또는 체액에서도 안정적이기 때문에 생물 의학 분야에 매우 유용하게 적용될 수 있다. 30년 전에 진흙에서 사는 전기 전도성 미생물이 발견되었다. 이전 연구의 경우에는 단백질 나노와이어의 단백질 유전자를 수정해서 나노와이어의 전도도를 조정하는데 중점을 두었다. 이번 연구로 전도도를 100만 배 정도로 조절할 수 있기 때문에 향후에는 다양한 전자장치에 어떻게 적용하는지가 관건이 될 것이다. 단백질 나노와이어의 가장 유망한 적용 분야는 생물 의학과 환경 모니터링 센서이다. 이런 센서는 생물학적 물질 또는 화학물질에 특이적으로 반응하고, 이로 인해서 전기 신호가 변하게 된다. 이것이 달성되려면 전도성이 손상되지 않도록 나노와이어의 표면 특성을 개질할 필요가 있다. 이번 연구진은 두 개의 서로 다른 펩티드를 조사했다. 나노와이어 외부에 노출된 펩티드들은 크리스마스 트리의 작은 전구처럼 보인다. 처음에는 와이어 표면에 니켈을 특이적으로 결합시키는 6-히스티딘(six-histidine, His-tag)으로 합성 나노와이어를 장식했다. 그 후에 외부 표면에 His-tag와 HA-tag을 장식했다. 와이어 표면의 이런 장식들은 유전 회로를 도입함으로써 제어될 수 있었다. 펩티드로 나노와이어를 개질시킬 수 있기 때문에 지속 가능한 녹색 혁명을 이끄는데 큰 힘이 될 것이다. 이번 연구로 나노와이어가 새로운 기능을 갖도록 쉽게 변형될 수 있다는 것이 확인되었다. 따라서 유용한 화학 물질이나 생물학적 제제와 특수하게 결합될 수 있도록 설계할 수 있을 것이다. |
| 내용 |
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| 첨부파일 |
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