• Title/Summary/Keyword: 철 나노입자

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Polycarprolacton으로 표면 수식된 나노 산화철 조영제의 합성에 관한 연구

  • 박동규;박지애;장용민;강덕식
    • Proceedings of the KSMRM Conference
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    • 2003.10a
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    • pp.35-35
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    • 2003
  • 목적: 나노 산화철 입자 및 생고분자인 PCL(Polycarprolacton)로 표면 코팅한 T2 MR 조영제를 합성하고 동물 종양 모델을 이용하여 In vivo 특성을 조사하고자 하였다. 대상 및 방법: $FeC1_2$.$4H_2$O와 $FeC1_3$.$6H_2$O을 무게비를 1:2로 정량하여 첨가하고 NaOH 혹은 TMAOH로 pH를 조절한후 PCL를 첨가하여 magnetite가 생성되는 동시에 고분자로서 코팅을 한후 증류수로 여러번 씻어준다. TEM, SEM, DLS 및 IR spectroscopy와 SQUID등을 측정하여 최종 반응물의 입자크기, 자성, 코팅 상태등을 평가하였다. 최소의 입자크기를 형성하는데 필요한 실험 조건을 찾기 위해 반응온도, 코팅할 고분자의 함량, 교반속도별로 실험하여서 최적의 조건을 찾으려 하였다. 토끼의 간에 VX2 암종을 이식한 동물 모델을 이용하여 PCL로 표면 코팅된 나노자성체의 in vivo 영상 특성을 알아보았다.

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Mn 도핑 농도에 따른 ZnO 나노 입자의 구조와 자성 특성 연구

  • Kim, Jeong-Hun;Kim, Seon-Ho;Jeon, Gwang-Deok;Lee, Ji-Eun;Lee, Hui-Su;Jeong, Jin-Cheol;Choe, Pu-Reum;Eo, Jin-Seok;Park, Jun-Ho;Lee, Ji-Un;Choe, Seung-Yeon;Choe, Gyu-Hyeon;Baek, Min;Yang, U-Cheol
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2013.02a
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    • pp.604-604
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    • 2013
  • 차세대 반도체 분야인 스핀트로닉스 소자의 필수적인 물질인 강자성-반도체 하이브리드 물질인 Dilute magnetic semiconductor (DMS)에 관한 연구가 최근 많은 관심을 가지고 있다. 그중에서 넓은 에너지 밴드 갭 에너지(3.37 eV)를 가지고 있고 상온에서 엑시톤 결합 에너지가 ~60 mV로 광전자 소자, 전계 디스플레이 에 응용이 가능한 물질인 ZnO는 최근에 전이금속을 도핑하여 상온에서 강자성 특성을 나타내어 활발한 연구가 이루어지고 있다. 그러나, 이 물질에 대한 특성과 자성의 원인 규명에 관한 연구는 논란이 되고 있다. 본 연구에서는 Mn이 도핑된 ZnO 나노 입자를 만들고, Mn 물질의 도핑 농도에 따른 ZnO 나노 입자의 구조, 크기 및 자기 구조를 측정하여 구조와 자성의 상관관계에 관한 연구하였다. ZnxMn1-xO 나노 입자는 화학적 졸-겔(sol-gel) 방법을 이용하여 준비하였다. ZnxMn1-xO 나노 입자의 크기 및 격자 구조적 특징은 XRD (X-ray diffraction)와 TEM (Transmission Electron Microscope), SEM (Scanning Electron Microscope), SANS (Small Angle Neutron Scattering)를 이용하여 측정하였고 물질의 자기적 특징은 SQUID를 이용하여 조사하였다. Mn 도핑이 증가함에 따라 격자간격이 커지고 나노 입자의 크기는 감소하였으며, Zn와 Mn의 성장 시, 비율이 9:1의 경우에 상온에서 강자성 특성이 나타남을 보았다. 그 이상의 Mn 도핑 비율에서는 상자성 특성이 나타남을 보았다. 본 연구를 통하여 스핀트로닉스 소자 응용을 위한 ZnO 나노 입자에 최적의 Mn 도핑 농도를 제시하고 나노 입자의 자기 특성 형성의 원인 및 모델을 제시하였다.

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Development of Thermo-Cosmetics Using Photothermal Effect of Gold Nanoparticles (금 나노입자의 광열효과를 이용한 온열화장품 개발)

  • Lee, Jae-Yeul;Kim, Bo-Mi;Park, Se-Ho;Choi, Yo-Han;Shim, Kyu-Dong;Moon, Sung-Bae;Jang, Eue-Soon;Yang, Seun-Ah;Jhee, Kwang-Hwan
    • Journal of the Society of Cosmetic Scientists of Korea
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    • v.41 no.1
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    • pp.27-34
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    • 2015
  • Many applications of nanoparticles have been developed since 1970s. Surface plasmon resonance (SPR) effect can be generated at the surface of nanoparticles by illumination. SPR is the resonant oscillation of conduction electrons at the surface material stimulated by incident light. The collisions between excited electrons and metal atoms can cause the production of thermal energy (photothermal effect). Here, we presented the development of thermo-cosmetics using photothermal effect of gold nanoparticles. Gold nanoparticles (GNPs) were chosen for it's low toxicity. We also and investigated the cell biocompatibility and heating effectiveness for photothermal effect of GNPs. Synthesized GNPs were verified by UV-vis spectrophotometer, where GNP has a characteristic absorbance spectrum. Concentration of GNP was measured by atomic absorption analyzer. The cytotoxicity was confirmed by MTT assay and double staining assay. Photothermal effect of GNP was demonstrated by the thermal increasing properties depending on GNP concentration, which was taken by an IR-thermal camera with a xenon lamp as the light source. If the thermal effect of GNP is applied for thermo-cosmetics, it can supply heat to skin by converting solar energy into thermal energy. Thus, cosmetics containing GNPs can provide benefits to people in the cold region or winter season for maintaining skin temperature, which lead to a positive effect on skin health.

자기조립법에 의한 산화철 중공구조의 합성과 에탄올 감응특성

  • Kim, Hyo-Jung;Kim, Hae-Ryong;Choe, Gwon-Il;Kim, Il-Du;Lee, Jong-Heun
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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    • 2011.05a
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    • pp.25.3-25.3
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    • 2011
  • 반도체형 가스센서의 가스 감응은 산화물 표면과 주변 가스와의 화학적 반응에 기인한 것이므로 나노 크기의 감응물질 입자를 합성하여 비표면적을 넓히려는 연구가 많이 진행되어 왔다. 일반적으로 감응 물질의 크기가 나노 스케일로 감소하면 가스 감응 특성이 증가하지만, 심한 응집으로 가스 확산이 어려워 가스 감응 특성이 저하되게 된다. 따라서 비표면적이 크면서도 응집이 덜한 나노 구조체가 산화물 가스 센서에 이용되어 왔다. 특히 중공구조는 응집이 적고 가스확산이 용이하며 큰 비표면적을 가지기 때문에 널리 연구되어진 나노구조체이다. 한편 산화철은 친환경적인 n-type 반도체로써 에너지 저장소, 촉매, 리튬-이온 배터리의 양극물질, 가스센서 등의 응용분야에 널리 이용되고 있다. 본 연구에서는 Solvothermal에 의한 자기조립 방법으로 산화철 중공구조를 합성하고 기능화를 위해 귀금속 촉매인 Pt를 첨가하였다. $400^{\circ}C$에서 에탄올 가스에 대한 가스 감응 측정을 통해 대조군인 산화철 응집체와 나노 스케일의 구에 비해 중공구조가 가스 감응에 유리함을 보고한다.

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Controlled synthesis of silica nanoparticles by a two-fluid nozzle flame reactor (이류체 노즐형 화염 반응기에 의한 실리카 나노분말 제조)

  • Chang, Han-Kwon;Jang, Hee-Dong;Chang, Won-Chul
    • Proceedings of the Korean Institute of Resources Recycling Conference
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    • 2005.10a
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    • pp.308-313
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    • 2005
  • 실리콘 잉고트의 절단공정에서 발생하는 폐실리콘 슬러지는 실리콘과 실리콘카바이드 등의 유가자원이 함유되어 있으며, 이 중 실리콘 분말은 실리콘 화합물인 알콕시실란 등을 제조하는데 원료로 사용이 가능하다. 본 연구에서는 폐실리콘 슬러지로부터 분리, 합성된 사에 톡시실란(TEOS)을 원료로 이용하여 실리카 나노분말을 합성하였다. TEOS 원료물질을 외부 혼합형 이류체 노즐을 이용하여 미세액적으로 분무하고 화염 속으로 도입시키고 화염열분해 반응을 진행시켜 실리카 나노분말을 합성하였다. 합성된 실리카 나노입자의 특성은 투과형 전자현미경 및 BET에 의하여 입자형상 및 평균 입자크기가 분석되었다. 주요 공정변수인 분산공기의 압력, 반응가스의 조성을 변화시켜 실험한 결과 평균크기가 $9{\sim}68nm$인 실리카 나노분말을 제조하였다.

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Nanoparticle Inducing Device for Effective Drug Delivery System (효과적인 약물전달 시스템을 위한 나노입자 유도 장치)

  • Lee, Chongmyeong;Han, Hyeonho;Jang, Byonghan;Oh, Eunseol;Key, Jaehong
    • Journal of Biomedical Engineering Research
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    • v.38 no.3
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    • pp.102-110
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    • 2017
  • Cancer is one of the most challenging human diseases. Current clinical methods have limitations for early-stage cancer diagnosis and effective therapy. Moreover, current surgical methods to remove tumors are not precise enough and chemotherapy destroys normal tissues as well as malignant tumors, resulting in severe side effects such as hair loss, vomiting, diarrhea, and blood disorders. Recently, nanotechnology using nano-sized particles suggests advanced solutions to overcome the limitations. Various nanoparticles have been reported for more accurate diagnosis and minimized side effects. However, current nanoparticles still show limited targeting accuracy for cancer generally below 5% injection dosage. Therefore, herein we report a new nanoparticle inducing device(NID) to guide the nanoparticles externally by using both variable magnetic fields and blood flows. NID can be a promising approach to improve targeting accuracy for drug delivery using iron oxide nanoparticles.

Characterization of Iron Oxide Nanoparticles Synthesized by Flame Synthesis (화염법으로 제조된 산화철 나노입자의 특성평가)

  • Yang, Sang-Sun;Altman, Igor S.;Pikhitsa, Peter V.;Choi, Man-Soo
    • Proceedings of the KSME Conference
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    • 2004.11a
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    • pp.1162-1165
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    • 2004
  • Size and crystalline phase changes of $Fe_{2}O_{3}$ nanoparticles formed in a $H_{2}/O_{2}$ flame have been investigated. At flame temperatures below $1350^{\circ}C$, the mean particle size increased monotonously with the distance from the burner edge; but in high-temperature flames above $1650^{\circ}C$, it suddenly decreased from 20 nm to ${\sim}3$ nm with the distance from the burner edge. The results of X-ray diffraction and HRTEM showed that this sudden reduction of the size of nanoparticles was accompanied by a partial phase transformation from ${\gamma}$-$Fe_{2}O_{3}$ into ${\alpha}$-$Fe_{2}O_{3}$. We suggest the structural instability due to ${\gamma}-$ to ${\alpha}-phase$ transformation as a mechanism for a rapid fragmentation of 20 nm particles into 3 nm ones.

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Preparation and Characterization of Casein Nanoparticles with Various Metal Ions as Drug Delivery Systems (다양한 금속 이온을 이용한 카세인 단백질 나노입자 형성 및 약물 전달체 특성 연구)

  • Minju Kim;Seulgi Lee;Joon Sig Choi
    • Applied Chemistry for Engineering
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    • v.34 no.2
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    • pp.121-125
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    • 2023
  • Casein is a milk protein and one of the most important nutrients in milk. The composition is over 80% in cow's milk and about 20~45% in human's milk. Casein is highly biocompatible and biodegradable, so it has been studied for various biomedical materials applications as well as drug delivery systems. It is widely known that casein can be prepared as nanoparticles in the presence of the Ca2+ metal ion. Because casein is amphiphilic, hydrophobic drugs could be loaded inside to form a protein-based drug delivery system. In this study, we studied the optimum conditions for casein nanoparticle formation using natural metal ions present in the body, such as calcium, magnesium, zinc, and iron. It was confirmed that nanoparticles have a uniform size of around 150 nm and negative zeta potential values. In addition, it was demonstrated that casein nanoparticles have a cell viability of more than 80% and efficient intracellular uptake properties using confocal microscopy. From the results, it was also shown that the casein nanoparticles prepared using various metal ions have the potential to be biocompatible drug delivery carriers.

Microbial Synthesis of Cobalt-Substituted Magnetite Nanoparticles by Iron Reducing Bacteria (미생물을 이용한 나노입자의 코발트로 치환된 자철석의 합성)

  • Yul Roh;Hi-Soo Moon
    • Journal of the Mineralogical Society of Korea
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    • v.14 no.2
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    • pp.111-118
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    • 2001
  • The use of bacteria as a novel biotechnology to facilitate the production of nanoparticles is in its infancy. Cobalt-substituted magnetite nanoparticles were synthesized by a thermophilic iron(III)-reducing bacterium, TOR-39, under anaerobic conditions using amorphous Fe(III) oxyhydroxides plus cobalt ( $Co^{2+}$ and $Co^{3+}$ ) as an electron acceptor and organic carbon as an electron donor. Microbial processes produced copious amounts of nm-sized cobalt substituted magnetites. Chemical analysis and X-ray powder diffraction analysis showed that cobalt was substituted into biologically facilitated magnetites. Microbially facilitated synthesis of the cobalt-substituted magnetites may expand the possible use of the specialized ferromagnetic particles.

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