바이오 응용을 위한 형광 실리카 나노 입자의 최적 합성 (Optimal Synthesis of Fluorescent Silica Nanoparticles for Bio Applications)

서지정보

· 발행기관 : 한국산학기술학회
· 수록지 정보 : 한국산학기술학회논문지 / 24권 / 1호 / 351 ~ 357페이지
· 저자명 : 김기출

초록

유기 염료가 도핑된 실리카 나노입자는 낮은 독성, 높은 생체 적합성, 높은 형광 특성 등으로 바이오 이미징및 바이오 라벨링에 사용되고 있는 유망한 나노소재이다. 본 연구에서는 다양한 크기를 갖는 유기 염료가 도핑된 실리카나노입자를 수정된 스토버 방법(modified Stöber method)인 졸겔 공정으로 합성하였다. 졸겔 공정 중에 기능성 물질인 APTES를 첨가제로 첨가하였고, 유기 염료 FITC 및 Ru(phen)3 2+을 도핑하였다. 합성된 실리카 나노입자의 표면형상과 크기를 전계방출 주사전자현미경으로 조사하였고, 합성된 실리카 나노입자의 형광 특성은 파장 365 nm의 자외선램프를 조사하여 확인하였다. 또한 합성된 실리카 나노입자의 광발광 (PL) 특성을 형광 분석 형광법으로 조사하였다.
그 결과 FITC 염료를 도핑하여 합성된 실리카 나노입자는 입자의 크기와 무관하게 모두 녹색 형광 특성을 갖는 것으로확인되었고, FITC 염료와 Ru(phen)3 2+ 염료를 순차적으로 도핑하여 합성된 실리카 나노입자는 크기와 무관하게 모두적색 형광 특성을 나타내었다. 특히, 실리카 나노입자의 크기가 작아질수록 PL 강도는 증가하였다. 유기 염료가 도핑되어 졸겔 공정으로 합성된 20 ~ 90 nm 크기의 실리카 나노입자는 분자진단검사의 바이오 이미징 및 바이오 라벨링에활용될 수 있을 것으로 전망된다.

영어초록

Organic dye-doped silica nanoparticles are promising nanomaterials used for bio-imaging and bio-labeling due to their low toxicity, high bio-compatibility, and high fluorescence properties. In this study, organic dye-doped silica nanoparticles(NPs) of various sizes were synthesized by applying the Sol-Gel process as a modified Stöber method. The functional material APTES((3-aminopropyl)trimethoxysilane) was added as an additive during the Sol-Gel process. Organic dyes of FITC and Ru(phen)3 2+ were doped to the silica NPs. The surface morphology and particle size of the as-synthesized silica NPs were characterized by field emission scanning electron microscope, and the fluorescent characteristics were confirmed by UV lamp irradiation of 365 nm wavelength. The photoluminescence(PL) of the as-synthesized silica NPs with different sizes was analyzed by fluorometry. The results revealed that the as-synthesized silica NPs with doping of FITC and FITC & Ru(phen)3 2+ exhibit the same green and red fluorescent characteristics, respectively, for all sizes of NPs. A notable observation was the increased intensity of PL with decreasing size of the silica NPs. Considering our results, we propose that the 20 ~ 90 nm size organic dye-doped silica NPs synthesized by the Sol-Gel process can be applied as an agent of bio-imaging and bio-labeling in molecular diagnosis applications.

참고자료

· 없음