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(대전=연합뉴스) 박주영 기자 = 한국과학기술원(KAIST) 화학과 백윤정 교수 연구팀은 근적외선 파장의 빛을 낼 수 있는 오환형(5개의 고리를 가진 구조) 플라빈 분자를 처음으로 개발했다고 23일 밝혔다.
하지만 파장이 짧은 가시광선 일부 영역(파란색에서 초록색)의 빛만 낼 수 있어 긴 파장의 빛이 있어야 하는 질병 진단용 형광물질 등 의료용 광소재로 활용하기에는 한계가 있다.
연구팀은 생체 내 플라빈을 이용해 적외선에 가까운 근적외선 영역의 빛을 낼 수 있도록 설계, 인체 적합성과 기능성을 모두 갖춘 광소재 후보물질을 개발했다.
세 개의 고리를 갖는 기존 플라빈 구조를 5개의 고리로 확장하고, 여기에 산소와 황 등 이종 원자를 도입하는 합성 전략을 제시했다.
황이 포함된 플라빈 구조체는 772㎚(나노미터·10억분의 1ｍ) 길이의 근적외선 영역에서 발광하며, 이는 지금까지 보고된 플라빈 유도체 중 가장 긴 것이다.
특히 기존 플라빈에서 드물게 관찰되던 준가역적인 산화 특성(일정 조건에서는 전자를 주고받는 반응이 반복 가능한 전기화학적 특성)을 나타내 전기화학적 기능까지 갖췄다.
독성물질이 특정 빛에 반응하도록 설계하거나 긴 파장의 빛을 흡수해 친환경 에너지로 전환하는 등 의료·환경·에너지 분야에 활용할 수 있을 것으로 기대된다.
이번 연구 성과는 국제 학술지 '네이처 커뮤니케이션즈' (Nature Communications) 지난 15일 자로 실렸다.
jyoung@yna.co.kr
<연합뉴스>
