Development of asymmetric gold Nanoparticle synthesis for nano-drug carrier

Abstract

현재 알츠하이머 (치매), 파킨슨병 등 다양한 종류의 뇌 질환 질병이 알려져 있다. 치매의 경우, 베타-아밀로이드라는 특정한 단백질이 쌓여서 생긴다고 알려져 있는데, 치료의 한 방법으로 안토시아닌이라는 물질이 이 베타-아밀로이드의 축적을 방지해 준다고 알려졌다. 파킨슨병의 경우, 뇌의 가운데 부분에 도파민이라는 물질의 결핍이 원인으로 알려져 있다. 치료를 위해서, 현재 다양한 약물들이 쓰이고 있다. 하지만 뇌 안까지 이러한 약물들이 들어가는 효율은 낮은데, 이는 뇌 혈관 장벽 (BBB) 때문이다. 따라서, 뇌 질환 치료를 위한 나노 약물 전달체를 위해서는, 우선 뇌 혈관 장벽을 통과할 수 있어야 하고, 생체 적합해야 하며 적당한 크기와 모양을 가지고 몸 안에서 오랫동안 순환할 수 있어야 한다. 이러한 이유들을 바탕으로, 최근 금 나노입자가 나노 약물전달체로서 적합하다는 것이 알려졌다. 따라서 이 논문을 통해, 뇌 질환 치료용 크기 조절이 가능한, 비 대칭 금 나노입자 제조 기술을 소개하려 한다. 비 대칭 금 나노입자를 만들기 위해서 필요한 seed는, 폴리올 공정을 사용하였다. 우선, 금속 전구체로 Gold (III) chloride trihydrate (HAuCl4o3H2O)을, 환원제로는 에틸렌 글리콜 (Ethylene Glycol), 계면활성제로는 {111}면에 선택적으로 붙는 Poly (diallyldimethyl ammonium chloride) (PDDA)를 이용하였다. 이러한 seed를 N, N-dimethylformamide (DMF)와 적절한 양의Gold (III) chloride trihydrate (HAuCl4o3H2O)과 섞어서 5시간동안 자석을 이용해 섞어주면, 실험은 끝나게 된다. 결과를 확인하기 위해서, 실험 조건에 따른 표면의 변화와 더불어 색상, UV-Vis 흡광, 제타 포텐셜과 응용의 한 측면으로 우싱 챔버를 이용하였다. 주사전자현미경과 투과전자현미경을 이용해, 정팔각형 금 나노입자와 더불어 비 대칭 금 나노입자가 성공적으로 만들어졌음을 확인하였다. 또한, 다른 실험 환경, 예를 들면 다른 세척 횟수, 금 이온의 양, N, N-dimethylformamide (DMF)의 농도 그리고 실험 온도가 비 대칭 금 나노입자의 모양에 영향을 미친다는 점을 알아내었다. 그리고 용액의 색상, UV-Vis 흡광도, 제타 포텐셜 그리고 우싱챔버의 결과를 통해, 우리는 비 대칭 금 나노입자가 나노 약물 전달체로서 높은 잠재적 가능성을 가지고 있다는 결론을 내릴 수 있었다.