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UNIST, 호스트-게스트 분자간 결합 측정법 개발

등록 2022.01.20 12:05:25

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기사내용 요약

이동욱 교수팀, '초분자 시스템' 정량 데이터 방법론 제시

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[울산=뉴시스] 구미현 기자 =
UNIST(울산과학기술원)는 에너지화학공학과의 이동욱 교수팀이 호스트-게스트 상호작용(host-guest interaction) 접착 에너지를 실제 사용 환경과 유사한 환경에서 직접 측정할 수 있는 기법을 개발했다고 20일 밝혔다. 계면에서의 초분자복합체의 상호작용 에너지 측정 결과를 나타낸 연구그림. 2022.01.20. (UNIST 제공) photo@newsis.com *재판매 및 DB 금지




[울산=뉴시스]구미현 기자 = 국내 연구진이 호스트 분자와 게스트 분자간의 결합력을 직접 측정해 정량화한 연구 결과를 공개했다. 약물전달 시스템, 생체 센서 개발의 데이터베이스로 쓸 수 있을 전망이다.

UNIST(울산과학기술원)는 에너지화학공학과의 이동욱 교수팀이 호스트-게스트 상호작용(host-guest interaction) 접착 에너지를 실제 사용 환경과 유사한 환경에서 직접 측정할 수 있는 기법을 개발했다고 20일 밝혔다.

이를 이용해 호스트 분자인 사이클로덱스트린과 게스트 분자간의 접착 에너지를 정량화 하고, 접착 에너지가 강해 질 수 있는 조건도 찾아냈다.

연구팀이 사용한 호스트 분자인 사이클로덱스트린은 겉은 물에 녹는 친수성이지만 내부 구멍은 기름에 친화적인 소수성이라 소수성인 약물 게스트분자를 내부에 접착해 체내로 잘 전달할 수 있다. 또 게스트 분자 종류에 따라 접착력 세기가 달라지는 성질이 있어 생체 센서나 접착제 시스템 개발에도 응용 할 수 있다.
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[울산=뉴시스] 임찬웅 박사, 박진우 연구원, 이동욱 교수, 박진태 연구원(왼쪽부터) *재판매 및 DB 금지



연구팀은 표면 힘 측정기를 이용하는 방식을 통해 이를 계산해 냈다. 측정기 내부에 위치한 마주보는 두 표면에 사이클로덱스트린을 부착한 뒤, 이 사이로 게스트 분자인 아데만테인 이합체 수용액을 넣으면 사이클로텍스트린과 아데만테인 분자 간의 호스트-게스트 상호작용의 크기인 접착력을 알 수 있다.
 
측정 결과, 호스트-게스트 접착력은 수용액 내 게스트 분자의 농도에 따라 증가했다.

또 접착력이 최대가 되는 사이클로덱스트린 호스트 분자 고리의 크기도 찾아냈다. 이 분자 고리는 게스트 분자를 담는 오목한 그릇 역할을 하는데, 특정 분자 고리 크기에서 접착력이 컸다. 호스트 분자 고리의 크기가 게스트 분자인 아데만테인의 크기와 비슷해 생긴 현상이라는 것이 연구진의 설명이다.

제시한 분자 간 접착력 측정 방법의 유효성도 검증했다.
 
제 1저자인 박진태 연구원(에너지화학공학과 박사과정)은 “계면 힘을 측정하는 분석 방법을 통해 중요한 데이터베이스를 확보했다”며 “이번에 제시한 연구 방법은 호스트-게스트 분자 상호작용을 비롯한 여러 초분자시스템 기반 물질의 실용화를 한 단계 앞당기는 데 기여할 수 있을 것”이라고 기대했다.

이번 연구는 한국연구재단(NRF)의 중견연구자 지원사업 지원을 받아 수행됐으며, 연구 결과는 1월 10일(현지시각) 세계적인 학술지인 ‘네이처 커뮤니케이션(Nature Communications)’에 발표됐다.


◎공감언론 뉴시스 gorgeouskoo@newsis.com

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