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Jun 19, 2023

자기 순환 방향족 폴리이미드 사슬을 기반으로 한 새로운 스타 폴리머의 제조 및 생물학적 조사

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 9598(2023) 이 기사 인용 669 액세스 4 Altmetric Metrics 세부 정보 여기에는 통계적 특성을 갖춘 고리형 방향족 폴리이미드 기반의 새로운 나노 구조가 있습니다.

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 9598(2023) 이 기사 인용

669 액세스

4 알트메트릭

측정항목 세부정보

여기에서는 CuFe2O4 MNP 표면의 기능화를 통해 통계적 스타 폴리머 구조를 갖는 고리형 방향족 폴리이미드를 기반으로 하는 새로운 나노구조가 합성되었습니다. CuFe2O4 MNP의 기능화된 표면에 대한 중합 공정은 피로멜리트산 이무수물과 페닐렌디아민 유도체를 사용하여 수행되었습니다. 푸리에 변환 적외선(FT-IR) 분광학, 열중량 분석(TG) 분석, X선 회절(XRD) 패턴, 에너지 분산형 X선(EDX), 전계 방출 주사 전자 현미경(FE- CuFe2O4@SiO2-폴리머 나노자기의 구조를 특성화하기 위해 SEM), 진동 샘플 자력계(VSM)를 수행했습니다. CuFe2O4@SiO2-폴리머의 세포독성은 MTT 테스트를 통해 생의학적 응용을 위해 조사되었습니다. 결과는 이 나노복합체가 HEK293T 건강한 세포와 ​​생체적합성이 있음을 입증했습니다. 또한 CuFe2O4@SiO2-Polymer의 항균성 평가 결과 그람음성균과 그람양성균에서 MIC가 500~1000μg/mL로 항균활성을 갖는 것으로 나타났다.

제어된 중합의 최근 발전으로 인해 다양한 응용 분야에 대해 특정 분자량을 갖는 광범위한 복잡한 구조가 만들어졌습니다. 스타 폴리머는 독특한 구조와 첨단 소재에서의 응용으로 인해 널리 연구되어 왔습니다1. 스타 폴리머는 분지형 거대분자의 한 종류로 알려져 있습니다. 그들은 중심 핵과 중심점에 융합된 선형 폴리머 가지로 구성됩니다. 이러한 폴리머는 구조와 사슬 길이에 따라 동종과 이종의 두 가지 범주로 분류됩니다.

더 자세한 설명을 하자면, 팔의 구조와 길이가 동일하면 균질 중합체 범주에 속하고, 그 반대의 경우 구조와 길이 사슬이 다르면 이종 중합체라고 합니다. 이 종류의 폴리머는 기능화 팔을 사용하여 스케치할 수 있는 추가 기능을 갖춘 초분자 구조로 자체 조립할 수 있으며 이로 인해 이에 대한 연구 관심이 높아졌습니다. 다른 선형 제품에서는 사용할 수 없는 이러한 고유한 기능을 통해 재료 과학, 의학, 약학을 포함한 다양한 분야에서 많은 응용 분야를 제공했습니다3.

지금까지 스타 폴리머는 표적 약물 전달, 항균 생체 재료, 조직 공학, 진단 및 유전자 전달과 같은 생물 의학 응용 분야에 널리 사용되었습니다. 캡슐화 가능성, 희석 용액의 낮은 점도, 자극에 대한 반응 증가, 내부 및 환경 성능과 같은 스타 폴리머의 독특한 구조와 매력적인 화학적 및 물리적 특성으로 인해 많은 주목을 받았습니다. 연구에 따르면 고분자 코팅으로 자성 나노입자 복합재를 생산하면 암 치료에 상당히 유용한 하이브리드 구조가 생성되는 것으로 나타났습니다. 자성 페라이트 나노입자는 생의학 분야에서 가장 널리 사용되는 입자 중 하나입니다. 이러한 선도적인 나노입자는 독특한 크기 의존적 특성으로 인해 촉매작용, 생물의학, 나노기술 등 다양한 분야에서 가장 중요한 재료 중 하나가 되었습니다4.

나노기술은 1~100nm 사이의 크기와 독특한 물리화학적 특성을 지닌 나노물질을 개발하기 위한 유망한 기반을 제공합니다5. XFe2O4(여기서 X = Ni, Cu, Co, Zn, Mg 등) 자성 나노입자는 고유한 광학, 전자 및 자기 특성을 나타내는 중요한 종류의 자성 재료를 만듭니다6. 이러한 나노입자는 투자율이 높고 포화자성이 양호하며 쉽게 자화되어 자기적 특성을 잃어버리고 전기적으로 절연성도 갖습니다.

구리 페라이트(CuFe2O4) 나노입자는 다양한 조건에서 상 전달, 반도체 특성 변화, 전기 스위치 및 사변형 변화를 나타내는 중요한 페라이트 중 하나입니다7,8. 적절한 자기적, 전기적, 열적 안정성 외에도 이러한 나노입자는 촉매9, 리튬 이온 배터리10, 바이오프로세싱11, 컬러 이미징12 및 가스 감지13에서 광범위한 응용 분야를 가지고 있습니다. 이러한 나노입자는 또한 진단 영상16,17, 약물 전달18,19, 온열요법15,20,21,22,23,24,25 및 세포 라벨링26과 같은 생의학 응용 분야에서 사용할 수 있는 큰 잠재력을 가지고 있습니다. 지금까지 다른 물질과 결합된 구리 페라이트의 생물학적 반응에 대한 정보는 많지 않으며 이로 인해 생물의학에서 이러한 나노입자를 사용하는 것이 어려워졌습니다.