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[IT뉴스]KAIST, 세계 최초 ‘플라빈 빛’ 파장 설계 성공

온카뱅크관리자

2025-04-23 07:57:30

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div>  <strong class="summary_view" data-translation="true">- 화학과 백윤정 교수 연구팀<br>- ‘새로운 플라빈 분자’ 개발<br>- 의료·환경·에너지 기술 혁신</strong> 
        <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> 
         <section dmcf-sid="08OfodkPYu">
          <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="bb78784a676a04d7fc63628388f5909c1ed592f04c36828d83baab1f9a3d92c1" dmcf-pid="p6I4gJEQHU" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="이번 연구를 수행한 백윤정(뒷줄 오른쪽) KAIST 화학과 교수 연구팀.[KAIST 제공]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202504/23/ned/20250423075121315xffa.png" data-org-width="1280" dmcf-mid="FEI4gJEQGz" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202504/23/ned/20250423075121315xffa.png" width="658"></p>
           <figcaption class="txt_caption default_figure">
            이번 연구를 수행한 백윤정(뒷줄 오른쪽) KAIST 화학과 교수 연구팀.[KAIST 제공]
           </figcaption>
          </figure>
          <p contents-hash="3630fdafe707e9ca54bc16c70f0f1e301b96f06cdea3917b40a75b9c9137fe68" dmcf-pid="UPC8aiDxtp" dmcf-ptype="general">[헤럴드경제=구본혁 기자] 플라빈은 우리 몸 등 생명체 내의 에너지 생산과 생화학 반응에 관여하는 중요한 조효소이자 특정 색의 빛을 방출하는 형광 분자다. 하지만 자연계의 플라빈은 대부분 파란색에서 초록색 영역까지 짧은 파장의 빛을 낼 수 있어, 그보다 긴 파장인 적외선 영역까지는 확장되기 어렵다. 국내 연구진이 기존 한계를 극복하고 플라빈이 내뿜는 형광 파장을 근적외선까지 확장하여 의료·환경·에너지 분야의 새로운 가능성을 제시했다.</p>
          <p contents-hash="641dba35754e78bd8fcfaff5f664095ce3cf684bb75253db45b4829c6cf4a910" dmcf-pid="uQh6NnwMG0" dmcf-ptype="general">KAIST 화학과 백윤정 교수 연구팀은 근적외선 파장에서 발광이 가능한 5개의 고리 구조를 가진 새로운 오환형 플라빈 분자를 세계 최초로 개발하는 데 성공했다고 23일 밝혔다.</p>
          <p contents-hash="dc7ae06455f3613ad85d89f340e979a83bdd951a0624cb26176939f88e207a04" dmcf-pid="7xlPjLrRH3" dmcf-ptype="general">백윤정 교수 연구팀은 전통적으로 세 개의 고리를 갖는 플라빈 구조에서 플라빈의 핵심 구조를 5개의 고리로 확장하고, 여기에 산소 및 황 등 이종 원자를 정교하게 도입함으로써 분자의 전자 구조를 정밀하게 조절하는 새로운 합성 전략을 제시했다.</p>
          <p contents-hash="7a9e4ee34589ee8510940d561a0b2443e5ee5fab5f1c91903acbe2cef6627a3e" dmcf-pid="zMSQAomeZF" dmcf-ptype="general">특히 이번에 개발된 분자는 적외선에 가까운 짙은 붉은색 및 근적외선 영역의 빛을 낼 수 있어, 기존 플라빈 색소가 낼 수 있었던 색의 범위를 획기적으로 확장했다는 평가를 받고 있다.</p>
          <p contents-hash="06dae877d753f5c4dbcff7ccf79455672e67de18eeafff62b79c363394a8813c" dmcf-pid="qjtahmYcXt" dmcf-ptype="general">그 결과, 황이 포함된 구조체는 772 nm에 달하는 근적외선 영역에서 발광하며, 이는 지금까지 보고된 플라빈 유도체 중 가장 긴 파장이다. 또한 이 분자는 기존의 플라빈에서 드물게 관찰되던 준가역적인 산화 특성을 나타내어 전기화학적 기능성까지 동시에 갖춘 다기능성 분자 플랫폼으로 주목받고 있다.</p>
          <p contents-hash="2bfcd10fe8345b78af468267fe15e197ff3fc54a88bab7888034d6304aa00402" dmcf-pid="BAFNlsGkH1" dmcf-ptype="general">연구팀은 분자의 구조를 미세하게 조절함으로써, 빛을 어떻게 흡수하고 방출할지를 원하는 대로 설계할 수 있게 되었고, 전기 신호를 전달하거나 변환하는 능력 또한 함께 제어할 수 있음을 입증했다.</p>
          <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="829159a5c2feaf5b2c2a778bffffab457c72d02ded5b25597f15ab32858a8b3e" dmcf-pid="bc3jSOHE55" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="KAIST가 개발한 생체분자 기반 근적외선 발광체.[KAIST 제공]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202504/23/ned/20250423075121801fyvt.png" data-org-width="1280" dmcf-mid="3Ji12qQ0Y7" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202504/23/ned/20250423075121801fyvt.png" width="658"></p>
           <figcaption class="txt_caption default_figure">
            KAIST가 개발한 생체분자 기반 근적외선 발광체.[KAIST 제공]
           </figcaption>
          </figure>
          <p contents-hash="f6c469e70d986012265ce0779df574e69d66eefc45ea42888f3abd7e7b247610" dmcf-pid="Kk0AvIXDtZ" dmcf-ptype="general">이번 연구는 기존 플라빈의 한계를 뛰어넘어 빛의 파장을 바꿈으로서 활용 기술과 응용 범위를 넓힐 수 있다는 것을 보여줬다. 예를 들어, 근적외선(NIR) 같은 긴 파장의 빛을 통해 몸 속 더 깊이 정확하게 진단·치료하게 하며, 오염이나 독성물질이 특정 빛에 반응하도록 설계도 가능하며, 긴 파장의 빛을 흡수해서 친환경 에너지로 만들게 하는 등 발광 파장과 전자 특성을 정밀하게 제어하는 새로운 플랫폼을 제시했다.</p>
          <p contents-hash="b9a3dfe6e16495125a2e70e9b675ca81a7789b900062909b41888a49980ee22d" dmcf-pid="9EpcTCZwtX" dmcf-ptype="general">백윤정 교수는 “플라빈의 빛 파장을 바꿀 수 있다는 것은 우리가 원하는 상황에 맞게 빛을 자유롭게 설계하고 활용할 수 있다는 뜻으로, 앞으로 우리 손으로 원하는 색과 성질을 가진 분자를 정밀하게 디자인하고 만들수 있다는 가능성을 보여준 것”이라며, “이는 의료, 환경, 에너지 등 빛 기반 기술이 적용되는 수많은 분야에서 게임 체인저가 될 수 있는 기반 기술이 될 것”이라고 말했다.</p>
          <p contents-hash="d69fc034b75a9d6d53a96513abe4afd74d72b9c2ac4f9e4aca7c4e2bf826b650" dmcf-pid="2DUkyh5rZH" dmcf-ptype="general">이번 연구결과는 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’에 4월 15일 게재됐다.</p>
         </section> 
        </div> 
        <p class="" data-translation="true">Copyright © 헤럴드경제. 무단전재 및 재배포 금지.</p>

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