• Korean Chemical Engineering Research
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• 제58권4호
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• pp.541-549
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• 2020

약물 전달 시스템(Drug Delivery System, DDS)은 인체에 발생한 질환을 치료를 할 때 약물을 효과적으로 투약하므로써 약물성분에 의한 부작용을 최소화하고, 약물의 효능을 최대한으로 크게하기 위해 기존의 알려진 성분의 약물이나 새로운 성분의 제형을 설계하여 환자의 약물치료 과정을 최적화하는 목적을 지향하는 기술로 정의된다. 본 연구에서는 Tripolyphosphate (TPP)의 농도가 키토산과의 가교결합을 통하여 제조되는 Chitosan nanoparticles (CNPs)의 크기에 미치는 영향을 측정하여 TPP의 농도가 낮을수록 작은 크기의 입자가 형성되는 것을 확인하였다. 그리고 산화철(Fe₃O₄)의 양에 따른 CNPs-Fe₃O₄의 특성을 측정하여 Fe₃O₄의 양이 많을수록 자성 약물 전달체로써의 특성이 잘 나타남을 확인하였다. 닌히드린 반응(Ninhydrin test)를 통하여 저농도 구간(0.004~0.02 wt%)에서는 Y = 0.00373 exp(179.729X) - 0.0114 (R² = 0.989), 고농도구간(0.02~0.1wt%)에서는 Y = 21.680X - 0.290 (R² = 0.999)의 γ-aminobutyric acid (GABA)의 농도에 따른 검량선을 얻었다. 이 검량선을 사용하여 흡수를 위하여 넣어주는 GABA의 양에 따른 최대 흡수율의 관계식 Y = -136.527 exp [(-90.0862)X] + 64.724 (R² = 0.997) 을 얻었으며, 초기에 넣어주는 GABA의 양이 약 0.04 g인 지점부터는 약 62.5%로 흡수율이 일정해 지고, 시간에 따른 GABA-Fe₃O₄-CNPs로부터 방출되는 GABA의 양을 측정하여 약 24 hr 이후부터 약물 방출이 종료되는 것을 확인하였다. 또한 최적의 조건에서 만들어진 GABA-Fe₃O₄-CNPs는 약 150 nm의 구형 입자이며, 그에 따른 입자의 특성이 잘 나타나는 것을 확인하여 약물 전달체로써 적합함을 알 수 있었다.

• 한국재료학회지
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• 제20권3호
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• pp.132-136
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• 2010

This study examined the biostability and drug delivery efficiency of g-$Fe_2O_3$ magnetic nanoparticles (GMNs) by cytotoxicity tests using various tumor cell lines and normal cell lines. The GMNs, approximately 20 nm in diameter, were prepared using a chemical coprecipitation technique, and coated with two surfactants to obtain a water-based product. The particle size of the GMNs loaded on hangamdan drugs (HGMNs) measured 20-50 nm in diameter. The characteristics of the particles were examined by X-ray diffraction (XRD), field emission scanning electron microscopy (FE-TEM) and Raman spectrometer. The Raman spectrum of the GMNs showed three broad bands at 274, 612 and $771\;cm^1$. A 3-(4, 5-dimethylthiazol-2-yl)-2, 5-diphenyltetrazolium bromide (MTT) assay showed that the GMNs were non-toxic against human brain cancer cells (SH-SY5Y, T98), human cervical cancer cells (Hela, Siha), human liver cancer cells (HepG2), breast cancer cells (MCF-7), colon cancer cells (CaCO2), human neural stem cells (F3), adult mencenchymal stem cells (B10), human kidney stem cells (HEK293 cell), human prostate cancer (Du 145, PC3) and normal human fibroblasts (HS 68) tested. However, HGMNs were cytotoxic at 69.99% against the DU145 prostate cancer cell, and at 34.37% in the Hela cell. These results indicate that the GMNs were biostable and the HGMNs served as effective drug delivery vehicles.

• 한국자기학회지
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• 제19권2호
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• pp.57-61
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• 2009

졸-겔법을 이용하여 나노 입자 $MnFe_2O_4$를 제조하여 x-선 회절법(XRD) 및 주사전자현미경(SEM) 측정을 통하여 결정학적 특성 및 입자의 크기를 연구하였으며, 제조된 나노입자의 초상자성 성질을 $M{\ddot{o}}ssbauer$ 분광법, 진동시료 자화율 측정기(VSM)를 이용하여 연구하였다. XRD 및 SEM의 측정으로부터 열처리 온도가 $250^{\circ}C$에서 순수한 큐빅 스피넬 구조를 가지며, 이 때 열처리한 시료의 평균입자 크기는 17 nm 임을 알 수 있었다. $M{\ddot{o}}ssbauer$ 분광실험으로 $250^{\circ}C$에서 열처리한 입자가 상온에서 초상자성의 특성을 가지고 있음을 알 수 있었으며, 4.2 K에서의 초미세자기장은 $H_{hf}$(B-자리) = 508, $H_{hf}$(A-자리) = 475 kOe, 이성질체 이동값은 0.35(B-자리), 0.33 mm/s(A-자리)로 분석되었다. 상온에서 초상자성 특성을 갖는 $MnFe_2O_4$의 차단온도 $T_B$는 120 K로 결정하였으며, 자기이방성상수 $K\;=\;4.9{\times}10^5\;erg/cm^3$의 값을 얻었다. 그러나 $400^{\circ}C$ 이상에서 열처리한 경우는 준강자성의 특징을 나타냈다.

• 대한화학회지
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• 제59권5호
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• pp.397-406
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• 2015

II-VI 족 무기 화합물 반도체인 ZnO는 폭 넓은 응용분야 때문에 많은 관심을 받고 있다. ZnO는 넓은 밴드갭(3.37 eV)과 큰 excitation binding energy(60 meV)를 가지고 있고 광학특성, 반도체, 압전특성, 자성, 항균성, 광촉매 등 여러 분야에 응용 가능한 물질로 알려져 있다. 특히 광촉매 분야에 적용할 때 재수득의 문제를 위해 자성을 갖는 물질과 core-shell 구조를 이루는 연구가 활발히 진행 되고 있다. 본 연구에서, magnetic core-shell ZnFe₂O₄@ZnO@SiO₂ nanoparticles(NPs)는 3단계 과정을 통해 성공적으로 합성하였다. 합성된 물질들의 구조적 특성을 확인하기 위해 X-ray diffraction(XRD), Scanning electron microscopy (SEM), Fourier transform infrared spectroscopy(FT-IR)을 사용하였다. ZnFe₂O₄ spinel 구조와 ZnO wurtzite 구조는 XRD를 사용하여 확인되었고, 전구체의 농도별 분석을 통해 ZnO 생성 비율을 확인 하였다. 합성된 물질들은SEM을 통하여 표면의 변화를 확인하였다. SiO₂층의 형성과 ZnFe₂O₄@ZnO@SiO₂ NPs의 합성은 FT-IR을 통해 Fe-O, Zn-O 및 Si-O-Si 결합을 확인하였다. 합성된 물질들의 자기적 성질은 Vibrating sample magnetometer(VSM)을 사용 하여 분석하였다. ZnO층과 SiO₂ 층의 형성의 결과는 자성의 증가와 감소로 확인하였다. 합성된 ZnFe₂O₄@ZnO@SiO₂ NPs의 광촉매 효과는 오염물질 대신 methylene blue(MB)를 사용하여 UV 조사 하에 암실에서 실험하였다.

• 한국자기학회지
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• 제16권1호
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• pp.28-33
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• 2006

[ $Bi_{2/3}La_{1/3}FeO_3$ ]분말을 졸-겔법을 이용하여 제조하였다. 결정학적 및 자기적 성질을 열분석장치(TG-DTA), x-선 회절분석기(XRD), 주사전자현미경(SEM) 및 Mossbauer분광기를 이용하여 연구하였다. $Bi_{2/3}La_{1/3}FeO_3$ 단일상은 $600^{\circ}C$에서 3시간 동안 공기 중에서 열처리하여 얻을 수 있었으며, x-선 회절분석 결과 $Bi_{2/3}La_{1/3}FeO_3$ 분말은 rhombohedral 형태로 변형된 단순 perovskite 구조를 가졌으며 이때 격자상수 $=3.985\pm0.0005{\AA},\;\alpha=89.5^{circ}$이었다. Mossbauer스펙트럼 분석결과 $Bi_{2/3}La_{1/3}FeO_3$의 Neel온도는 $680\pm3K$임을 알 수 있었다. $Bi_{2/3}La_{1/3}FeO_3$의 이성질체이동 값은 0.27mm/s 값을 가졌으며, 이는 $Bi_{2/3}La_{1/3}FeO_3$.의 Fe 이온이 가지는 이온가는 $Fe^{3+}$의 high spin상태임을 보여주었다. $Bi_{2/3}La_{1/3}FeO_3$의 결정내의 Debye 온도는 $305\pm5K$ 평균 초미세 자기장 $H_{hf}(T)$는 $T/T_N<0.7$영역에서 $[H_{hf}(T)-H_{hf}(0)]/H_{hf}(0)=-0.42(T/T_N)^{3/2}-0.13(T/T_N)^{5/2}$로 spin wave가 결정 내에서 잘 여기 됨을 알 수 있었다.

• 한국분말재료학회지
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• 제30권4호
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• pp.297-304
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• 2023

Iron oxide (Fe₂O₃) nanoclusters exhibit significant potential in the biomedical and pharmaceutical fields due to their strong magnetic properties, stability in solutions, and compatibility with living systems. They excel in magnetic separation processes, displaying high responsiveness to external magnetic fields. In contrast to conventional Fe2O3 nanoparticles that can aggregate in aqueous solutions due to their ferrimagnetic properties, these nanoclusters, composed of multiple nanoparticles, maintain their magnetic traits even when scaled to hundreds of nanometers. In this study, we develop a simple method using solvothermal synthesis to precisely control the size of nanoclusters. By adjusting precursor materials and reducing agents, we successfully control the particle sizes within the range of 90 to 420 nm. Our study not only enhances the understanding of nanocluster creation but also offers ways to improve their properties for applications such as magnetic separation. This is supported by our experimental results highlighting their size-dependent magnetic response in water. This study has the potential to advance both the knowledge and practical utilization of Fe₂O₃ nanoclusters in various applications.

• 한국분말재료학회지
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• 제15권2호
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• pp.148-155
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• 2008

Nano magnetite particles have been prepared by two step reaction consisting of urea hydrolysis and ammonia addition at certain ranges of pH. Three different concentrations of aqueous solution of ferric ($Fe^{3+}$) and ferrous ($Fe^{2+}$) chloride (0.3 M-0.6 M, and 0.9 M) were mixed with 4 M urea solution and heated to induce the urea hydrolysis. Upon reaching at a certain pre-determined pH (around 4.7), 1 M ammonia solution were poured into the heated reaction vessels. In order to understand the relationship between the concentration of the starting solution and the final size of magnetite, in-situ pH measurements and quenching experiments were simultaneous conducted. The changes in the concentration of starting solution resulted in the difference of the threshold time for pH uprise, from I hour to 3 hours, during which the akaganeite (${\beta}$-FeOOH) particles nucleated and grew. Through the quenching experiment, it was confirmed that controlling the size of ${\beta}$-FeOOH and the attaining a proper driving force for the reaction of ${\beta}$-FeOOH and $Fe^{2+}$ ion to give $Fe_3O_4$ are important process variables for the synthesis of uniform magnetite nanoparticles.

• 전기화학회지
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• 제17권2호
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• pp.124-129
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• 2014

본 논문에서는 리튬/공기 이차전지의 공기전극에 사용될 수 있는 카본미소구체/$Fe_3O_4$ 나노복합체의 합성과 전기화학적 특성에 대해 보고하고 있다. 산화물 촉매 중 하나인 $Fe_3O_4$의 부족한 전도성을 보완하기 위해 카본미소구체와 복합화를 시도하였고 그 결과 카본미소구체 표면에 수 nm 크기의 $Fe_3O_4$를 균일하게 분산시켜 복합화 할 수 있었다. 이와 같이 미세하게 분산된 산화물 촉매와 카본과의 결합은 촉매의 비표면적을 넓히고 카본과 촉매와의 접촉면을 넓혀 전도성을 높임으로서 높은 촉매 활성을 기대할 수 있다. 카본미소구체/$Fe_3O_4$ 나노복합체를 이용하여 만든 전극은 카본미소구체를 사용한 전극에 비해 낮은 과전압과 상대적으로 안정한 사이클 특성을 관찰할 수 있었다.

• Membrane and Water Treatment
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• 제8권1호
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• pp.51-71
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• 2017

Antimicrobial polyethersulfone ultrafiltration membranes containing zerovalent iron ($Fe^0$) and magnetite ($Fe_3O_4$) nanoparticles were synthesized via phase inversion method using polyethersulfone (PES) as membrane material and nano-iron as nanoparticle materials. Zerovalent iron nanoparticles (nZVI) were prepared by the reduction of iron ions with borohydride applying an inert atmosphere by using $N_2$ gases. The magnetite nanoparticles (nMag) were prepared via co-precipitation method by adding a base to an aqueous mixture of $Fe^{3+}$ and $Fe^{2+}$ salts. The synthesized nanoparticles were characterized by scanning electron microscopy, X-ray powder diffraction, and dynamic light scattering analysis. Moreover, the properties of the synthesized membranes were characterized by scanning electron microscopy energy dispersive X-ray spectroscopy and atomic force microscopy. The PES membranes containing the nZVI or nMag were examined for antimicrobial characteristics. Moreover, amount of iron run away from the PES composite membranes during the dead-end filtration were tested. The results showed that the permeation flux of the composite membranes was higher than the pristine PES membrane. The membranes containing nano-iron showed good antibacterial activity against gram-negative bacteria (Escherichia coli). The composite membranes can be successfully used for the domestic wastewater filtration to reduce membrane biofouling.

• Journal of Magnetics
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• 제11권3호
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• pp.115-118
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• 2006

Co-ferrite nanoparticles have been synthesized by the decomposition of iron(III) acetylacetonate, $Fe(acac)_3$ and Co acetylacetonate, $Co(acac)_2$ in benzyl/phenyl ether in the presence of oleic acid and oleyl amine at the refluxingtemperature of $295^{\circ}C$/$265^{\circ}C$ for 30 min. before cooling to room temperature. Particle diameter detected by PSA can be turned from 4 nm to 20 nm by seed-mediated growth and reaction conditions. Structural and magneticcharacterization of Co-ferrite were measured by use of HRTEM, SAED (selected area electron diffraction), XRD and SQUID. The as-synthesized Co-ferrite nanoparticles have a cubic spinel structure and coercivity of 20 nm $CoFe_{2}O_{4} nanoparticles reached 1 kOe at room temperature and 18 kOe at 10 K.