• 세라미스트
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• 제22권3호
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• pp.269-280
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• 2019

Ceramic layered double hydroxide (LDH) nanohybrids have attracted considerable interest in biomedical science due to their unique structural feature and characteristics in biological condition. Many studies on LDH nanoparticles have been reported in diagnosis applications including magnetic resonance imaging (MRI) contrast agents in order to not only provide better imaging performance through multimodal imaging strategy, but realize therapeutic function which treat cancers in one platform. This review highlights the recent progress in MRI T₁ contrast agent, dual modal imaging system, and MRI-guided drug delivery systems ranging from synthetic method and characterization to evaluation in vitro and in vivo based on the ceramic LDH nanohybrids. Future research directions are also suggested for next-generation bio-imaging contrast agent.

• 한국방사선학회논문지
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• 제6권5호
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• pp.409-414
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• 2012

본 연구는 나노 조영제를 이용하여 분자영상을 획득하고 이와 동일한 조건의 일반영상을 획득하여 두 영상을 DWT(Discrete Wavelet Transform)로 변환하여 분자영상과 일반영상간의 차이를 분석하였다. 현재까지의 분자영상 기술은 나노 조영제를 이용한 MR 영상과, PET를 이용한 분자영상 연구가 주류를 이루고 있다. MRI를 이용한 동일병변의 일반영상과 분자영상을 DWT로 분석한 결과 병변이 존재하는 블록에서는 병변이 있음을 예시하여 주는 고주파 특징값이 일반영상과 분자영상 모두 더 높게 나타나는 것을 알 수 있었다. 특히 고주파 영역의 특징추출값은 분자영상이 더 높게 나타남을 알 수 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.1-1
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• 2011

We developed a new generalized synthetic procedure, called as "heat-up process," to produce uniform-sized nanocrystals of many transition metals and oxides without a size selection process. We were able to synthesize uniform magnetite nanocrystals as much as 1 kilogram-scale from the thermolysis of Fe-oleate complex. Clever combination of different nanoscale materials will lead to the development of multifunctional nano-biomedical platforms for simultaneous targeted delivery, fast diagnosis, and efficient therapy. In this presentation, I would like to present some of our group's recent results on the designed fabrication of multifunctional nanostructured materials based on uniform-sized magnetite nanoparticles and their medical applications. Uniform ultrasmall iron oxide nanoparticles of <3 nm were synthesized by thermal decomposition of iron-oleate complex in the presence of oleyl alcohol. These ultrasmall iron oxide nanoparticles exhibited good T1 contrast effect. In in vivo T1 weighted blood pool magnetic resonance imaging (MRI), iron oxide nanoparticles showed longer circulation time than commercial gadolinium complex, enabling high resolution imaging. We used 80 nm-sized ferrimagnetic iron oxide nanocrystals for T2 MRI contrast agent for tracking transplanted pancreatic islet cells and single-cell MR imaging. We reported on the fabrication of monodisperse magnetite nanoparticles immobilized with uniform pore-sized mesoporous silica spheres for simultaneous MRI, fluorescence imaging, and drug delivery. We synthesized hollow magnetite nanocapsules and used them for both the MRI contrast agent and magnetic guided drug delivery vehicle.

• 한국자기학회:학술대회 개요집
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• 한국자기학회 2004년도 동계학술연구발표회 논문개요집
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• pp.115-116
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• 2004

• 공업화학
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• 제28권4호
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• pp.397-403
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• 2017

해마다 증가하는 알츠하이머 질병에 걸린 환자 수는 전체 노인 인구의 15%에 다다르고 있다. 인지장애를 유발하는 심각한 알츠하이머 질병을 조기에 진단하는 것은 중요한 일이지만 MRI, PET, 척수액 진단법과 같은 기존 진단법은 고비용뿐만 아니라 장시간의 진단으로 환자에게 부담을 줄 수 있다. 이러한 기존 알츠하이머 질병 진단법의 단점을 극복하기 위하여 소량의 환자 시료(예 : 혈액)만으로 신속하게 알츠하이머 질병을 조기에 진단할 수 있는 다양한 바이오센싱 기술을 개발하는 연구가 지속되고 있다. 본 미니총설에서는 알츠하이머 질병 진단에 유용하게 활용될 수 있는 혈액 바이오마커를 정성 및 정량적으로 검출할 수 있는 바이오칩 기반의 센서 기술과 이를 통한 조기진단 기술에 대해 간략하게 서술하고, 이와 관련한 최신 연구현황과 발전방향에 대해 논의하고자 한다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제27권7호
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• pp.961-971
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• 2006

Shape controlled synthesis of inorganic nanocrystals is one of the important issues in materials chemistry due to their novel shape dependent properties. Although various shapes of nanocrystals have been developed, a systematic account on the shape control of these nanocrystals still remains an important subject in materials chemistry. In this article, we will overview the recent developments in the geometrical shape evolution of semiconductor and metal oxide nanocrystals obtained by nonhydrolytic synthetic methods. Many structurally unprecedented motifs have appeared as zero-dimesional (D) polyhedrons, one-D rods and wires, two-D plates and prisms, and other advanced shapes such as branched rods, stars, and inorganic dendrites. Important parameters which determine the geometrical shapes of nanocrystals are also illustrated. In addition, as a possible application of such nanocrystals for biomedical sciences, we further describe their utilizations for cancer diagnosis through nanocrystal-assisted magnetic resonance imaging (MRI).

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제57권4호
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• pp.445-454
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• 2019

Layered double hydroxides (LDHs) 나노입자는 특유의 층상형 결정구조에서 기인된 물리화학적 물성 및 생체친화성을 바탕으로 나노-바이오 분야에서 주목을 받고 있다. 바이오 이미징은 질병의 진단과 치료(테라노스틱스, theranostics=therapy+diagnosis)에 다양하게 활용될 수 있는 핵심적인 분야로 차세대 맞춤의학으로의 새로운 패러다임 실현을 위해서 보다 정확하고 빠른 진단기술이 절실히 요구되고 있다. 이를 실현하기 위한 대안으로 나노기술이 접목된 고감도 분자영상 관련 연구들이 활발히 진행되고 있다. 본 총설에서는 LDH 나노입자를 기반으로 하는 바이오 이미징 시스템의 개발동향에 관하여 소개하고 바이오 이미징에 적합한 나노소재의 구조 및 합성 방법에 대하여 설명하였다. 또한 임상 의학에서 현재 많이 사용되고 있는 형광을 이용한 광학영상, 자기공명영상(MRI), 핵의학영상(PET), 컴퓨터 단층 촬영(CT) 등 다양한 분야에서 어떻게 LDH 나노입자를 이용하여 나노 프로브 개발을 할 수 있는지 연구사례를 기술하면서 나노기술과 첨단영상기술이 융합된 획기적인 고감도 나노 바이오 이미징 시스템 개발 및 그 잠재력에 대하여 전망해 보았다.

• 폴리머
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• 제29권3호
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• pp.266-270
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• 2005

Fe(CO)$_5$(철-펜타카보닐)의 열분해법을 이용하여 산화철 나노 입자를 제조하였다. 표면 조절 시약으로서 생체적 합성 고분자인 폴리(비닐피롤리돈)(PVP)을 사용하여 산화철 나노 입자의 크기를 제어하였다. 산화철 나노 입자의 형성 여부는 XRD를 통해 분석하였으며, PVP 코팅된 산화철 나노 입자의 크기는 TEM, ELS를 통하여 분석하였다. PVP 코팅 된 산화철 나노 입자의 입자 크기는 PVP/Fe(CO)$_5$의 몰비와 용매, PVP 분자량에 의해 조절되었다. PVP 함량이 증가함에 따라 입자 크기가 증가하였으며 디메틸포름아마이드를 용매로 하였을 때 $50\~100$ nm의 산화철 나노 클러스터가 형성되었고, Carbitol을 용매로 하였을 때 균일하게 분산된 10 nm 이하의 작은 PVP 코팅된 산화철 나노 입자가 형성되었다. 본 연구에서 제조된 PVP코팅된 산화철 나노 입자는 물에 잘 분산될 뿐 아니라 생체적합적인 PVP로 코팅이 되었기 때문에 in vivo에 응용할 수 있으며, 입자의 크기가 $50\~100$nm및 10 nm로 조절됨으로써 MRI 조영제로서 가능성을 가지고 있음을 확인하였다.

• Advances in nano research
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• 제1권3호
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• pp.159-169
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• 2013

A preparation method for gadolinium compound (GdC) nanoparticles coated with silica ($GdC/SiO_2$) is proposed. GdC nanoparticles were prepared with a homogeneous precipitation method at $80^{\circ}C$ using $1.0{\times}10^{-3}$ M $Gd(NO_3)_3$, 0.5 M urea and $0-3.0{\times}10^{-4}$ M ethylenediarinnetetraacetic acid disodium salt dihydrate (ETDA) in water. As a result of preparation at various EDTA concentrations, GdC nanoparticles with a size as small as $40.5{\pm}6.2$ nm, which were colloidally stable, were prepared at an EDTA concentration of $2.0{\times}10^{-4}$ M. Silica-coating of the GdC nanoparticles was performed by a St$\ddot{o}$ber method at $35^{\circ}C$ using $1.0-10.0{\times}10^{-3}$ M tetraethylorthosilicate (TEOS), 11 M $H_2O$ and $1.5{\times}10^{-3}$ M NaOH in ethanol in the presence of $1.0{\times}10^{-3}$ M GdC nanoparticles. Performance of preparation at various TEOS concentrations resulted in production of $GdC/SiO_2$ particles with an average size of $106.1{\pm}11.2$ nm at a TEOS concentration of $5.0{\times}10^{-3}$ M. The gadolinium (Gd) concentration of $1.0{\times}10^{-3}$ M in the as-prepared $GdC/SiO_2$ particle colloid solution was increased up to a Gd concentration of 0.2 M by concentrating with centrifugation. The core-shell structure of $GdC/SiO_2$ particles was undamaged, and the colloid solution was still colloidally stable, even after the concentrating process. The concentrated $GdC/SiO_2$ colloid solution showed images of X-ray and magnetic resonance with contrast as high as commercial Gd complex contrast agents.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제12권2호
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• pp.142-147
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• 2008

목적 : 본 연구는 핵자기공명 분광기를 개조한 미세영상 기법을 이용하여, 동물실험에 주류를 이루는 mouse를 대상으로, 0.1 mm 이내의 초고해상도 자기공명영상을 5분 정도 시간 안에 획득할 수 있는 방법을 개발하고자 하였다. 대상 및 방법 : 사용된 mouse는 C57BL/6로서 무게 50 그램 이내의 mouse를 사용하였다. 본 연구에 활용된 초전도 자석은 구경 89 mm, 4.7 T의 자기장 세기를 가진 수직형 자석이며, 사용된 샘플 코일의 직경은 30 mm 이고, 사용된 펄스시퀀스는 fast spin echo (FSE) 및 gradient echo (GE) 기법들이다. 결과 : 최적의 자기공명영상 파라미터를 확보하면서 2차원 영상으로서 수소밀도 및 T2 강조 영상을 획득하였다. 영상으로부터 mouse 뇌의 미세부분까지 상세히 해부학적 구조를 확인할 수 있었고, 또한 입체적인 정보를 획득하기 위하여 3D 영상도 부가적으로 획득하였다. 조영제를 이용한 dynamic contrast 연구에 3D 영상이 매우 유용하였다. 결론 : 본 연구를 통하여 mouse 뇌에 대한 고해상도 자기공명영상 획득을 위한 최적의 파라미터를 확보할 수 있었고, 또한 성공적인 자기공명영상도 획득하였다. 즉, 사람이나 다른 소동물뇌의 경우와 같이 mouse 뇌 조직의 다양한 부위의 미세부분을 확인할 수 있는 충분한 고해상도의 영상을 획득하였다. 최근 국내에서 mouse를 이용한 자기공명영상 연구가 시작되었으나 아직 초기단계라고 평가할 수 있고, mouse는 다른 동물에 비하여 취급/관리하기 쉬우므로 향후 mouse를 이용한 뇌 연구가 활성화 될 것으로 사료된다.