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생명과학과 최인희 교수진 연구팀, 금 나노입자를 이용한 가습기 살균제 성분 검출 방법 개발
생명과학과 최인희 교수진 연구팀, 금 나노입자를 이용한 가습기 살균제 성분 검출 방법 개발

- 이번 연구는 금 나노입자를 이용하여 가습기 살균제의 주요성분인 CMIT/MIT 검출하는 방법으로 가습기

 살균제 내 규제 농도를 초과 하는 CMIT/MIT 를 신속하게 검출할 수 있는 고감도 센서 개발의 발판이 될 것으로 기대

- 분석화학 분야의 전문 국제 학술지인 ‘Analytical Chemistry’ 지 최근호에 표지논문 으로 선정

 

서울시립대학교 ( 총장 서순탁 ) 생명과학과 연구팀이 금 나노입자를 이용하여 용액 상에 분산된 가습기 살균제의 성분인

  CMIT/MIT 를 신속하게 검출할 수 있는 새로운 방법을 개발했다 . 특히 , CMIT/MIT 를 검출하기 위해 시료의 복잡한 전처

리 과정 없이 , 금 나노입자를 지시약으로 사용하여 화학반응에 의한 용액의 색변화를 유발함과 동시에 광학 신호 증폭

 효과를 이용하여 CMIT/MIT 를 정성 , 정량적으로 검출할 수 있는 매우 빠르고 편리한 방식이다 . 향후 , 누구나 쉽고 빠르

게 유해 물질을 검출 할 수 있는 검출키트 개발 등의 응용연구에 활용될 것으로 기대된다 .

* CMIT/MIT: 5-chloro-2-methylisothiazol-3(2H)-one/2-methyl-4-isothiazolin-3-one

 

가습기 살균제의 성분중 하나인 CMIT/MIT 에 의한 인체 독성이 최근 사회적으로 큰 문제가 된 만큼 , 제품 내 규제치

 이상으로 사용하는 것을 금지하고 있으며 , 따라서 , CMIT/MIT 를 신속하게 검출할 수 있는 방법의 개발이 필요하다 .  


  서울시립대에 따르면 생명과학과 최인희 교수와 강태호 석사 과정 연구원은 일정 농도 이상의 CMIT/MIT 와 금 나노입

자가 만나면 CMIT/MIT 가 금 나노의 입자의 형태를 유지해주는 표면 분자에 부착된 후 떨어져 나가게 되어 , 불안정해진

 금 나노입자는 응집체를 형성하고 이로 인한 용액의 색변화를 육안으로 1 분 내로 신속하게 확인 가능함을 보였다 . 추가

적으로 연구진은 흡광도의 변화 정도를 측정하여 용액 내 CMIT/MIT 를 정량적으로 분석하는 동시에 라만산란 분광법을

 통해 CMIT/MIT 에 대한 정성적 분석이 가능함을 보였다 .

  

라만 분광법 (Raman spectroscopy) 이란 레이저 광 같은 강력한 단색의 여기광 ( 勵起光 ) 을 쬐었을 때 분자의 진동수만큼의

 차이가 있는 산란광이 생기는 현상인 라만 효과에서 분자의 진동수를 구하는 분광법을 의미하며 , 라만 산란을 측정하

는 분광계의 발달로 산란된 빛의 세기를 주파수에 따른 띠 혹은 반복적 피크로 표시되는 스펙트럼을 측정하여 분자의\

 진동구조를 연구하거나 물질을 정성 , 정량 분석에 이용되어 왔다 .

연구팀은 CMIT/MIT 에 의한 금 나노입자의 선택적 응집 현상을 통해 육안으로 식별 가능한 용액의 색변화뿐만 아니라 ,

광학 신호가 증폭됨으로써 , CMIT/MIT 고유의 라만 분광 신호 측정이 가능함을 보였다 .

 

특히 , 특정 작용기로 표면이 둘러 싸여진 금 나노입자를 지시약으로 사용하였을 경우에만 이러한 현상이 특이적으로

일어남을 실험적으로 확인함으로써 , CMIT/MIT 에 의한 금 나노입자의 집합체 형성의 메커니즘을 규명하였다 .

  

연구팀이 발견한 금 나노입자를 이용한 검출 방법은 기존의 유해 화학물질 검출에 주로 사용되었던 복잡한 전처리 방식

또는 고가의 장비 들을 사용하지 않고 , 쉽고 빠르게 CMIT/MIT 를 검출 할 수 있는 방식으로 다양한 환경 유해물질 검출

키트 개발에 널리 응용될 것으로 기대된다 .

  이번 연구는 분석화학 분야의 국제 학술지 ‘Analytical Chemistry’ 지 최근호에 표지논문으로 선정됐으며 , 삼성전자 미래기술육성

센터의 지원을 통해 수행됐다 .