Layered double hydroxides (LDHs) nanoparticles have emerged as novel nanomaterials for bio-imaging applications due to its unique layered structure, physicochemical properties, and good biocompatibility. Bio-imaging is one of the most important fields for medical applications in clinical diagnostics and therapeutics of various diseases. Enhanced diagnostic techniques are needed to realize new paradigm for next-generation personalized medicine through nanoscale materials. When nanotechnology is introduced into bio-imaging system, nanoparticle probes can endow imaging techniques with enhanced ability to obtain information about biological system at the molecular level. In this review, we summarize structural features of LDH nanoparticles with current issues of bio-imaging system. LDH nanoparticle probes are also discussed through in vitro as well as in vivo studies in various bio-imaging techniques including fluorescence imaging, magnetic resonance imaging (MRI), positron emission tomography (PET), and computed X-ray tomography (CT), which will have the potential in the development of the advanced nanoparticles with high sensitivity and selectivity.
노벨 물리학상을 수상한 파인만 (Richard p. Feynman) 교수는 1959년 한 강연회에서 "There's Plenty of Room at the Bottom"이라는 내용을 발표한 바 있다. 이는 나노 세계의 가치를 처음으로 알린 계기가 되었으며, 21세기를 이끌어가는 대표적인 과학기술로 자리 잡게 만드는 시발점이 되었다. 20세기 후반부터 나노기술에 대한 관심과 투자는 신기술의 개발뿐만 아니라 종래 기술의 단점 개선과 기술의 향상을 도모하였다. 이로 인하여 기술간의 융합이 이루어졌으며, 학문간의 벽은 점차 사라져 가고 있다. 즉 바이오기술과 나노 (예, BioMEMS), 나노소재를 이용한 환경기술 등 기술융합은 진보된 새로운 기술들을 이끌어가고 있다.(중략)
차세대 신기술로 부상하고 있는 나노바이오 기술(Nano-Bio Technology)은 10억분의 1이라는 정밀도를 바탕으로 원자나 분자를 조작해 새로운 물질을 만들고 시스템을 창조하는 나노기술(Nanotechnology : NT)과 생명현상을 연구 대상으로 하는 바이오 기술 (Biotechnology : BT)이 융합된 분야이다. 근본적으로 무기물을 다루는 NT와 생명체를 다루는 BT가 융합할 수 있는 것은 BT의 궁극적인 연구대상인 DNA, RNA, 단백질의 크기가 수 나노미터로 NT의 연구대상의 크기와 동일하다는 데에 있다.(중략)
Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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v.36
no.5
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pp.406-416
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2016
바이오와 나노 분야의 비파괴검사는 nm 급의 공간분해능을 요구한다. 바이오와 나노 물질의 내부구조의 비파괴 분석을 위한 공간분해능을 nm급으로 향상시키는Soft X-ray현미경 및 초음파현미경에 대한 기술을 소개한다. 세포생물(Biology)의 단백질구조분석, 수문학(Hydrology)연구, 나노입자거동 등의 연구를 위해서 중성자현미경기술개발 및 현황을 소개하고자 한다. 초음파현미경, Soft X-ray현미경 및 중성자현미경에 대하여 Hybrid 이용자 지원 체계를 구축하여 나노 및 Bio 물질 내부구조 분석기술을 확립하여 지원하고자 한다.
Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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2013.02a
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pp.593-593
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2013
나노패턴 제작은 차세대 초고밀도 반도체 메모리기술과 바이오칩 등 나노기술의 핵심 분야로, 나노패턴 구조를 나노-바이오 전자소자 및 반도체 산업분야에 적용할 경우 시장 선점 및 막대한 부가가치 창출 등을 통해 국가경쟁력 강화에 크게 기여할 것으로 기대된다. 하지만 대면적 패턴형성이 어려워 뿐만 아니라 $300^{\circ}$ 이상의 열처리 과정에 의한 생산성이 떨어진다. 또한 나노구조가 잘 이루어진 차원, 표면상태, 결정성, 화학적 조성을 갖도록 하는 합성 및 제조상의 어려움 때문이다. 이에 반해 자기정렬 ITO Dot 형성은 상기 기술한 1차원 나노구조형성을 하는 것에 비하여, 나노구조를 제작하기 위하여 공정이 단순하며, 비용 및 생산성 측면에서 유리 할 것으로 생각된다. 이에 본 연구는 E-beam을 이용하여 형성된 ITO 박막에 HCl solution을 이용하여 자기정렬 ITO Dot 형성 후 n-AlGaInP Vertical LED[VLED] 표면에 nano pillar의 두께에 각기 다르게 형성하였으며, 최종적으로 제작된 VLED의 전기적, 광학적 특성을 조사하였다.
건강한 미래, 건강 사회 구현과 함께 질병 진단, 치료, 예방에 대한 관심이 급증하고 있다. 이에 따라 적시적기에 질병을 치료하고 예방하기 위한 건강 검진용 바이오센서 수요가 증가하였고 이에 따라 바이오센서 시장은 전세계적으로 급격히 확장되고 있다. 혈액 샘플을 기반으로 한 검진 방법이 보편적이지만 최근에는 고감도 센서 개발에 따라 소변, 침, 눈물 등과 같은 체액으로도 검진이 가능한 환자 친화적 비침습 센싱 방법도 활발하게 연구되고 있다. 이러한 센서 시장 패러다임의 변화 및 급속한 발전은 마이크로, 나노 재료 제작과 분석 기술 발전으로 체액 내 존재하는 나노 크기의 바이오 마커(단백질, 유전자, 펩타이드, 사이토카인)를 검출하는 소형화된 고감도의 센서를 개발할 수 있게 되었고 그 결과 화학, 물리, 재료, 의약 등 다양한 학문 분야에서 다양한 형태의 센서가 활발히 보고되었다. 본 기고문에서는 바이오센서용 소재 중에서 나노입자에 집중하여 첨단 센서 구현을 위해 사용된 입자의 종류, 센서 내에서의 입자의 역할을 소개하고 나노입자의 광학적, 물리적 특성에 따른 타겟 물질 검출 방법 및 동향에 대해 논의하고자 한다.
다공성 실리콘 나노 입자는 약물 전달과 바이오이미징 등 의생명공학 분야에 다양하게 활용할 수 있는 가능성을 지닌 소재이다. 실리콘 원소 특유의 생분해성, 발광 효과, 다공성 구조 형성을 통한 약물 전달 기능에 이르는 다양한 특성으로 인해 미래 중개의학 플랫폼으로 각광 받고 있으며, 특히 바이오이미징 분야에서의 활용성이 매우 주목 받고 있다. 이에 대한 최신 연구 동향을 보고하고자, 다공성 실리콘 나노 입자의 제작 및 바이오이미징 응용 연구에 대한 성과를 소개한다. 바이오이미징을 위한 핵심 요소인 발광 특성(근적외선 방출, 마이크로 초 단위의 감쇄 시간 등)에 대한 논의를 바탕으로 최근 연구 성과 및 약물 전달 과정 모니터링 기능 등 다방면의 응용 가능성에 대한 방향을 소개한다. 실리콘 나노 입자의 제작 및 표면 화학 반응을 통한 기능성 제어, 이를 활용한 바이오이미징 연구 동향에 대한 전략도 광범위하게 제시하고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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