• 한국분말야금학회:학술대회논문집
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• 한국분말야금학회 2006년도 Extended Abstracts of 2006 POWDER METALLURGY World Congress Part2
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• pp.1193-1194
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• 2006

The magnetic ferrite nanoparticles were synthesized and coated by silica precursor in controlling the coating thicknesses and sizeses. The surface modification was performed with amino-functionalized organic silanes on silica coated magnetic nanoparticles. The use of functionalized self-assembled magnetic ferrite nanoparticles for nucleic acid separation process give a lot of advantages rather than the conventional silica based process.

• 한국세라믹학회지
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• 제45권10호
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• pp.605-609
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• 2008

This work describes the preparation of functionalized magnetic nanoparticles(MNPs) and their bioapplication to human DNA separation. Silica coated MNPs were prepared by changing the volume ratio of tetraethyl orthosilicate(TEOS) for controlled coating thickness on the original nanoparticle of MNPs. The sol-gel process in silica coating on MNPs surface was adapted for relatively mild reaction condition, low-cost, and surfactant-free. And then amino functionalized magnetic nanoparticles were synthesized using amine groups as surface modifiers. The result of adsorption efficiency for human DNA with amino-functionalized silica coated MNPs was calculated as a function of the number of amine groups.

• 분석과학
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• 제23권6호
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• pp.579-586
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• 2010

현재 상업적으로 널리 사용 되여 지고 있는 항암제인 hydroxy urea, 6-mercaptopurine monohydrate, cytosine arabinoside, cyclophosphamide monohydrate 그리고 uracil를 3-(triethoxysilyl) propyl isocyanate 와 반응시켜 항암제가 붙어있는 3-(triethoxysilyl)propyl amide (compound I)을 합성한후 물과 가수분해 반응시켜 항암제가 결합된 silica 나노입자(10 nm~micronparticles)를 만들 수있었다. Silyl isocyanate 유도체들은 물과 반응하여 유기물질-silica 나노입자가 포함된 $-CH_2-CH_2-CH_2-NH-COOH$ 그룹이나 혹은 온도와 용매등 반응조건에 따라서 decarboxylated 된 propylamine 그룹이 생성되었다. 생체외 시험에서 항암제가 결합된 silica 나노입자는 종양 세포 제거에 효과적이고 정상세포에 거의 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 그리고 악성 종양인 폐, 난소, 악성 흑색종, 중추신경계(CNS)와 결장 종양 세포가 이 연구에 사용되었다. 현재의 연구에서 전달매체 로서 silica는 silation 반응으로 손쉽게 나노입자를 얻을 수 있으므로 본 연구에 쉽게 이용 할 수 있다. 결과로부터 이 기술은 보다 부작용이 적은 생체 의약품에 적합한 carrier nanoparticles에 적용 될 수 있을 것으로 판단된다.

• 멤브레인
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• 제30권5호
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• pp.307-318
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• 2020

기존의 바나듐 레독스 흐름전지(vanadium redox flow battery, VRFB)에서 사용하고 있는 과불소계이오노머인 나피온(Nafion)은 전해질에 존재하는 바나듐 이온의 투과도가 높아, 바나듐 이온이 분리막을 투과하여 반대쪽 전해질로 교차 이동하는 문제를 갖고 있다. VRFB에서 바나듐 이온의 투과는 서로 다른 산화수를 갖는 바나듐 이온이 부반응을 일으켜 충전, 방전 용량의 감소를 야기하고, 장기적인 성능 감소를 일으키는 원인이 된다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 연구에서는 SiO₂에 3-aminopropyl group이 도입된 나노입자(fS)를 Nafion에 분산시켜 바나듐 이온의 투과를 감소시키고, VRFB의 장기적인 성능의 향상을 도모하고자 하였다. SiO₂에 붙어 있는 아민기(-NH₂)가 Nafion의 술폰산 음이온(SO₃^-)과 이온결합을 형성함과 동시에, 암모늄 양이온(-NH₃⁺)의 양전하가 바나듐 이온에 대해 Gibbs-Donnan 효과를 나타내어 낼 것이라고 기대하였다. fS를 섞은 Nafion 용액의 pH와 Nafion-fS 막의 IEC 측정을 통해 암모늄 양이온과 술폰산 음이온의 이온결합이 존재하는 것을 확인하였고, fS의 양이 많아질수록 바나듐 이온의 투과도가 감소하는 것을 확인하였다. VRFB 단위 전지에 제조한 복합막을 도입하였을 때, 150 mA/㎠의 전류밀도에서 충방전 사이클을 200회 반복 진행하여도 방전용량을 최대 80%까지 유지할 수 있었다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2009년도 추계학술발표대회
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• pp.12.2-12.2
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• 2009

The work describes anoptimized process to highly efficient and convenient preparation in highthroughput magnetic human DNA separation with chemically functionalizedsilica-coated magnetic nanoparticles. The effect of nanoparticle's size and the surface's hydrophilicity change were studied for magnetic DNA separation process, inwhich the optimum efficiency was explored via the function of the amino-groupnumbers, particle size, the amount of the nanoparticles used, and theconcentration of NaCl salt. The DNA adsorption yields were high in terms of theamount of triamino-functionalized nanoparticles used, and the average particlesize was 25 nm. The adsorption efficiency of aminofunctionalized nanoparticleswas the 4-5 times (80-100%) higher compared to silica-coated nanoparticles only(10-20%). DNA desorption efficiency showed an optimum level of over 0.7 M ofthe NaCl concentration. To elucidate the agglomeration of nanoparticles afterelectrostatic interaction, the Guinier plots were calculated from small angleX-ray diffractions in a comparison of the results of electron diffraction TEM,and confocal laser scanning microscopy. Additionally, the direct separation ofhuman genomic DNA was achieved from human saliva and whole blood with highefficiency.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제60권3호
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• pp.407-413
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• 2022

본 연구는 생체 모방 폴리아민 복합체를 통해 아민 그룹(amine group)이 기능화 되고 크기 조절이 간편한 실리카 나노입자의 합성 방법에 관한 것이다. 먼저, 실리카 나노입자를 합성하기 위한 촉매로써 polyallylamine hydrochloride(PAH)와 인산 이온(phosphate ion)으로 구성된 폴리아민 나노 복합체를 형성하였다. 복합체의 크기는 pH 조건에 따라 가역적인 조절이 가능하다. 나노 복합체에 존재하는 PAH 주쇄의 다량의 아민 그룹들은 silicic acid의 축합(condensation) 반응을 촉매 하며, 결과적으로 실리카 나노입자를 매우 빠른 시간 내에 합성할 수 있다. 최종적으로 pH 조건에 따라 다양한 크기를 갖는 실리카 나노 입자를 합성하였다. 실리카 나노입자의 합성 과정에서 촉매 역할을 하는 PAH는 나노입자의 내부 및 표면에 함입되고 합성된 실리카 나노입자의 표면에 아민 그룹이 노출된다. 본 방법은 실리카 나노입자의 합성과 표면개질이 동시에 이루어지며, 아민 그룹이 도입된 실리카 나노입자를 다양한 크기로 조절하여 손쉽게 합성할 수 있다. 최종적으로, 본 연구에서 제시한 방법은 기존의 합성법 보다 온화한 조건 하에서 단시간 내에 실리카 나노입자를 합성할 수 있으며, 생체 공학 및 재료 분야에서 적용되어 넓게 활용될 수 있다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권4호
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• pp.20-25
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• 2020

나노과학과 나노기술의 발전에 따라 선택적 패턴 성장을 위한 기술이 주목을 받고 있다. 실리카(Silica) 나노입자는 바이오 라벨링, 바이오 이미징 및 바이오 센싱에 사용되고 있는 유망한 나노소재이다. 본 연구에서는 실리카 나노입자를 수정된 스토버 방법(Stöber Method)인 졸겔(Sol-Gel) 공정으로 합성하였다. 또한 기판의 표면을 미세접촉프린팅 기술로 발수 처리하여 실리카 나노입자를 선택적으로 패턴 성장시켰다. 합성된 실리카 나노입자의 크기와 선택적으로 패턴 성장된 실리카 나노입자의 표면형상을 전계방출 주사전자현미경(Field Emission Scanning Electron Microscopy, FE-SEM)으로 조사하였고, 기판의 표면 기능화에 따른 기판의 접촉각 특성을 조사하였다. 그 결과 OTS 용액으로 발수 처리된 기판에서는 실리카 나노입자를 스핀 코팅하였을 때, 실리카 나노입자를 관찰할 수 없었으나, KOH 용액으로 친수 처리된 기판에서는 실리카 나노입자가 잘 코팅되는 것을 확인하였다. 또한 미세접촉프린팅 기술로 발수 처리한 기판영역 외에서만 실리카 나노입자가 선택적으로 패턴 성장하는 것을 FE-SEM으로 확인하였다. 이러한 실리카 나노입자의 패턴성장 특성을 염료가 도핑 된 실리카 나노입자에 적용한다면, 실리카 나노입자의 패턴 성장 기술은 바이오 이미징 및 바이오 센싱 분야에 유용하게 활용될 것으로 기대된다.

• Advances in nano research
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• 제10권3호
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• pp.295-312
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• 2021

A new ionic liquid functionalized magnetic silica nanoparticle was synthesized and characterized and tested as an adsorbent. The adsorbent was used for magnetic solid phase extraction on ICP-MS method. Simultaneous determination of precious metal Au has been addressed. The method is simple and fast and has been applied to standard water and surface water analysis. A new method for separation/analysis of trace precious metal Au by Magnetron Solid Phase Extraction (MSPE) combined with ICP-MS. The element to be tested is rapidly adsorbed on CoFe2O4@SiO2@[BMIM]PF6 composite nano-adsorbent and eluted with thiourea. The method has a preconcentration factor of 9.5-fold. This method has been successfully applied to the determination of gold in actual water samples. Hydrophobic Ionic Liquids (ILs) 1-butyl-3-methylimidazole hexafluorophosphate ([BMIM]PF6) coated CoFe2O4@SiO2 nanoparticles with core-shell structure to prepare magnetic solid phase extraction agent (CoFe2O4@SiO2@ILs) and establish a new method of MSPE coupled with inductively coupled plasma mass spectrometry for separation/analysis of trace gold. The results showed that trace gold was adsorbed rapidly by CoFe2O4@SiO2@[BMIM]PF6 and eluanted by thiourea. Under the optimal conditions, preconcentration factor of the proposed method was 9.5-fold. The linear range, detection limit, correlation coefficient (R) and relative standard deviation (RSD) were found to be 0.01~1000.00 ng·mL-1, 0.001 ng·mL-1, 0.9990 and 3.4% (n = 11, c = 4.5 ng·mL-1). The CoFe2O4@SiO2 nanoparticles could be used repeatedly for 8 times. This proposed method has been successfully applied to the determination of trace gold in water samples.