KR101171386B1 - Core-shell structured gene-inorganic nanohybrid composite and preparation method thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 바이오 분자인 유전자를 포함하는 코어-셀 바이오-무기 나노 복합체 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 박리된 금속 이중층 수산화물(layered double hydroxide, LDH)과 같은 2차원 나노시트가 거대 유전자 분자와 재조합되면서 형성된 무기 나노공동(nano cavity) 안에 유전자가 삽입된 구조의 유전자 코어-LDH 셀 복합체 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 상기 유전자 코어-LDH 셀 복합체를 이용하여 거대한 유전자를 무기 담체에 담지할 수 있으며, 외부 환경에 안정성이 뛰어나고, 저장ㆍ전달 및 그 기능을 증가시킬 수 있어 유용하다. The present invention relates to a core-cell bio-inorganic nanocomposite comprising a gene which is a biomolecule and a method for preparing the same. More specifically, a two-dimensional nanosheet such as layered double hydroxide (LDH) is large. The present invention relates to a gene core-LDH cell complex having a structure in which a gene is inserted into an inorganic nanocavity formed by recombination with a gene molecule and a method of manufacturing the same. By using the gene core-LDH cell complex, a huge gene can be supported on an inorganic carrier, and excellent in stability to the external environment, and can be useful for increasing storage and delivery and its function.

바이오-무기 나노 복합체, 코어-셀, 박리화-재조합, 유전자, 박리된 금속 수산화물, 유전자-금속 이중층 수산화물, 나노하이브리드 Bio-inorganic nanocomposites, core-cells, exfoliation-recombination, genes, exfoliated metal hydroxides, gene-metal bilayer hydroxides, nanohybrids

Description

코어-셀 구조를 갖는 유전자-무기 나노하이브리드 복합체 및 이의 제조방법{Core-shell structured gene-inorganic nanohybrid composite and preparation method thereof}Core-cell structured gene-inorganic nanohybrid composite and preparation method including core-cell structure

본 발명은 무기 나노 공동에 거대 유전자가 캡슐화되어 있는 유전자-무기 나노하이브리드 복합체 및 이의 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to a gene-inorganic nanohybrid complex in which a large gene is encapsulated in an inorganic nanocavity and a method for preparing the same.

무기-무기 하이브리드, 유기-무기 하이브리드, 바이오-무기 하이브리드와 같은 나노 단위에서 두 요소를 융합하는 하이브리드 기술은 분자 단위에서 새로운 물리화학적 특성을 나타내거나 상호보완적인 시너지 효과를 얻을 수 있어 최근 주목받고 있다. 특히 바이오 분자 혹은 바이오 활성 기능을 갖고 있는 분자개체의 취약점을 극복하면서 기능성 및 효능을 증가시키기 위한 관점에서 무기 나노입자와의 하이브리드 연구가 진행되어오고 있다(J. Phys . Chem . Solids, 65, 373, 2004). Hybrid technologies that fuse two elements at the nanoscale, such as inorganic-inorganic hybrids, organic-inorganic hybrids, and bio-inorganic hybrids, have recently attracted attention because they can exhibit new physicochemical properties or obtain complementary synergistic effects at the molecular level. . In particular, hybrid research with inorganic nanoparticles has been conducted from the viewpoint of increasing functionality and efficacy while overcoming the weaknesses of biomolecules or bioactive molecules ( J. Phys . Chem . Solids , 65, 373). , 2004).

바이오 활성 분자 중에서도 유전자, 즉 DNA는 다양한 정보를 함유하고 있는 이상적인 분자로써 새로운 기능을 갖도록 염기서열 및 구조를 디자인할 수 있어서 유기물 혹은 무기물이 부착된 합성 유전자 디자인, 질병 유발 유전자 발현의 진단 및 치료 유전자의 세포 내 전달을 통한 치료, 극소량의 거대분자(macromolecule) 검출 등 유전자를 적용하는 합성화학, 생명공학, 의학 등의 분야에서 연구가 활발히 이루어지고 있다. 하지만 유전자 자체는 외부 환경에 노출되었을 경우 여러 가지 요인(효소환경, 화학적, 물리적 환경 등)에 의하여 쉽게 파괴되고 변형이 일어날 수 있기 때문에, 적절한 안정화 조치 없이는 실효성의 한계에 부딪힌다. Among bio-active molecules, genes, or DNAs, are ideal molecules containing various information, and they can design base sequences and structures to have new functions, and thus design synthetic genes with organic or inorganic substances, diagnosis and treatment of disease-causing gene expression. Research is being actively conducted in the fields of synthetic chemistry, biotechnology, and medicine where genes are applied, such as treatment through intracellular delivery and detection of very small amounts of macromolecules. However, when the gene itself is exposed to the external environment, it can be easily destroyed and modified by various factors (enzyme environment, chemical, physical environment, etc.), and thus the limit of effectiveness is encountered without proper stabilization measures.

따라서 유전자 자체가 갖는 불안정한 문제점을 극복하면서 저장, 보관 및 전달 효과를 높이기 위하여, 유전자를 안정화시킬 수 있는 무기 담체로서 층상형 무기 나노입자인 금속 이중층 수산화물(layered double hydroxide,이하 "LDH")이 주목받고 있으며, 이에 대한 연구가 계속되어 왔다. 하기 화학식 2로 표시되는, 금속 이중층 수산화물 중의 하나인 LDH는 음이온 점토(anionic clays)라 불리며 양전하를 띤 금속 수산화물 층과 층간에 이 양전하를 상쇄시킬 음이온과 물로 구성되어 있다.Therefore, in order to overcome the unstable problem of the gene itself and to enhance the storage, storage and delivery effect, the layered double hydroxide (LDH), which is a layered inorganic nanoparticle, as an inorganic carrier capable of stabilizing the gene is noted. It has been studied, and research on this has been continued. LDH, which is one of the metal double layer hydroxides represented by the following Chemical Formula 2, is called anionic clays and is composed of a positively charged metal hydroxide layer and anion and water to offset the positive charge between the layers.

[화학식 2][Formula 2]

[M2 + (1-x)N3 + x(OH)2][An -]x/nㆍyH2O [M 2 + (1-x ) N 3 + x (OH) 2] [A n -] x / n yH 2 O and

(상기 화학식 2로 표시되는 LDH에 있어서,(In the LDH represented by the formula (2),

상기 M은 2가 금속 양이온이고; M is a divalent metal cation;

상기 N은 3가 금속 양이온이고;N is a trivalent metal cation;

상기 x는 0.1 초과 0.4 미만의 수이며;X is a number greater than 0.1 and less than 0.4;

상기 A는 음이온계 게스트(Guest) 화학종이며;A is an anionic guest species;

상기 n은 A의 음이온의 전하수이며; N is the number of charges of the anion of A;

상기 y는 0을 초과하는 양수이다.) Y is a positive number greater than zero.)

현재까지는 바이오 활성 분자를 상기 LDH에 담지하기 위하여 이온 교환 반응 및 공침 반응의 층간 삽입 화학을 이용하였고, 그 결과 층상형 바이오-무기 나노 복합체가 제조된 바 있다. 또한 유전자가 LDH에 삽입된 유전자-LDH 나노 복합체 역시 이온 교환 반응 및 공침 반응을 통해 음이온인 유전자가 양이온성 층전하를 갖는 LDH의 층간에 강한 정전기적 인력에 의해 도입되어 유전자-LDH가 교대로 쌓여있는 2차원 층상 구조의 바이오-무기 나노 복합체가 제조된 바 있다. 이와 같이 무기 나노입자에 캡슐화되어 안정화된 유전자는 효소환경에서도 변성되지 않으며, 산성 조건에서는 LDH가 가역적으로 손쉽게 해리되고 유전자가 서서히 방출되면서 기능이 발휘되는 것으로 보고되어 있다(국내등록특허 제10-0359716호 J. Am . Chem . Soc . 121, 1399, 1999. Angew . Chem . Int . Ed . 39, 4041, 2000 국내등록특허 제10-0849465호 Adv . Mater., 16, 14, 2004).Until now, intercalation chemistry of ion exchange reaction and co-precipitation reaction has been used to support bioactive molecules in the LDH. As a result, layered bio-inorganic nanocomposites have been prepared. In addition, the gene-LDH nanocomposite in which the gene is inserted into the LDH is also introduced through the ion exchange reaction and coprecipitation reaction by the strong electrostatic attraction between the LDH layers having the cationic layer charge through the ion exchange reaction and coprecipitation reaction. Bio-inorganic nanocomposites of two-dimensional layered structures have been prepared. Genes encapsulated and stabilized in inorganic nanoparticles as described above are not denatured even in the enzymatic environment, and under acidic conditions, LDH is reversibly easily dissociated and functions are gradually released as genes are gradually released (Domestic Patent Registration No. 10-0359716). J. Am . Chem . Soc . 121, 1399, 1999. Angew . Chem . Int . Ed . 39, 4041, 2000 Korean Patent Registration No. 10-0849465 Adv . Mater. , 16, 14, 2004).

그러나, 종래 유전자와 같은 바이오 활성 분자를 안정화시키기 위하여 도입한 층상형 무기 나노입자인 LDH와 2차원 다층형 바이오-무기 나노 복합체 혹은 유전자-LDH 나노 복합체를 제조하기 위한 종래의 이온 교환법 및 공침법은 다음과 같 은 문제점이 있다. 1)LDH의 층간 간격은 팽창될 수 있는 정도에 한계가 있으므로 플라스미드 유전자, 양자 효과를 나타내는 나노입자가 부착된 유전자, 유기 형광체가 부착된 유전자 등과 같은 3차원적으로 거대하거나 특이한 구조의 유전자를 담지할 수 없으며, 2)LDH의 층간에 삽입되더라도 LDH의 입도에 따라 안정화될 수 있는 유전자의 길이 혹은 크기가 제약을 받으며(J. Phys . Chem . Solids . 67, 1028, 2006), 3)유기물 및 무기물이 부착되어 일부 양전하를 함유하는 음이온성 유전자는 담지되기가 매우 어려우며, 4)단일상(Single phase)의 유전자-LDH 나노 복합체 제조를 위해서는 화학반응 단계에서 과량의 유전자 및 장시간의 반응시간이 요구되어 경제적으로 불리하다는 문제점이 있다.However, conventional ion exchange methods and coprecipitation methods for preparing two-dimensional multilayer bio-inorganic nanocomposites or gene-LDH nanocomposites with LDH, which are layered inorganic nanoparticles introduced to stabilize bioactive molecules such as conventional genes, There are the following problems. 1) Since the interlayer spacing of LDH is limited to the extent of expansion, it is possible to carry genes of three-dimensional huge or unusual structure such as plasmid gene, gene with nanoparticles showing quantum effect, gene with organic phosphor attached, etc. 2) the length or size of genes that can be stabilized depending on the particle size of LDH, even if intercalated between LDH layers ( J. Phys . Chem . Solids . 67, 1028, 2006), 3) organic and It is very difficult to support anionic genes that contain some positive charges due to the attachment of inorganic substances. 4) To produce single-phase gene-LDH nanocomposites, excess genes and long reaction times are required in the chemical reaction step. There is a problem in that it is economically disadvantageous.

이에 본 발명자들은 거대한 바이오 활성 분자가 무기 나노입자로 캡슐화된 바이오-무기 나노하이브리드 복합체, 입체적으로 거대하거나 특이한 구조의 유전자 혹은 일부 양전하를 띠는 유전자가 LDH에 캡슐화되고 외부 환경에 안정성이 우수한 유전자-LDH 나노하이브리드 복합체 및 LDH의 입도와 유전자의 길이 및 크기에 관계없이 안정화된 유전자-LDH 나노하이브리드 복합체를 제조하기 위해 연구하던 중, 박리화-재조합에 의해서 거대한 유전자를 LDH 무기 담체에 캡슐화하여 외부 환경에 안정성이 우수하고, 저장, 전달 및 그 기능을 증가시키며, 유전자의 안정성이 LDH의 입도에 의존하는 다층상형 유전자-LDH 나노 복합체의 취약점을 개선하고, 유전자뿐만 아니라 거대 바이오 분자를 안정화할 수 있는 코어-셀 바이오-무기 나노 복합체의 제조방법을 알아내고 본 발명을 완성하였다. Therefore, the present inventors have found that bio-inorganic nanohybrid complexes in which large bio-active molecules are encapsulated with inorganic nanoparticles, genes having three-dimensionally large or unusual structures or genes having some positive charges are encapsulated in LDH, and have excellent stability to the external environment. While studying to produce a stabilized gene-LDH nanohybrid complex regardless of particle size and gene length and size of LDH nanohybrid complex and LDH, large genes were encapsulated in LDH inorganic carriers by exfoliation-recombination. It has excellent stability, improves storage, delivery and its function, improves the weakness of multi-phase gene-LDH nanocomposites whose gene stability depends on the particle size of LDH, and can stabilize not only genes but also large biomolecules. Learn how to make core-cell bio-inorganic nanocomposites The present invention was completed.

본 발명의 목적은 무기 나노 공동에 유전자가 캡슐화되어 있는 유전자-무기 나노하이브리드 복합체를 제공하는 데 있다.It is an object of the present invention to provide a gene-inorganic nanohybrid complex in which a gene is encapsulated in an inorganic nanocavity.

또한, 본 발명의 다른 목적은 상기 유전자-무기 나노하이브리드 복합체의 제조방법을 제공하는 데 있다.In addition, another object of the present invention to provide a method for producing the gene-inorganic nanohybrid complex.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 유전자-무기 나노하이브리드 복합체를 제공한다:In order to achieve the above object, the present invention provides a gene-inorganic nanohybrid complex represented by the following formula (1):

[화학식 1][Formula 1]

[M2 + (1-x)N3 + x(OH)2][AGEN n -]zㆍyH2O [M 2 + (1-x ) N 3 + x (OH) 2] [A GEN n -] z and yH 2 O

(상기 화학식 1에서, 상기 M, N, A, n. x, y 및 z는 본 명세서 내에 정의한 바와 같다).(In Formula 1, wherein M, N, A, n. X, y and z are as defined herein).

또한, 본 발명은 상기 화학식 1로 표시되는 유전자-무기 나노하이브리드 복합체의 제조방법을 제공한다. 상기 화학식 1로 표시되는 유전자-무기 나노하이브리드 복합체는 LDH의 박리화-재조합에 의해 거대한 유전자를 LDH 무기 담체에 캡슐화하여 외부 환경에 안정성이 우수하고, 저장, 전달 및 그 기능을 증가시키며, 유전 자의 안정성이 LDH의 입도에 의존하는 다층상형 유전자-LDH 나노 복합체의 취약점을 개선하고, 유전자뿐만 아니라 거대 바이오 분자를 안정화할 수 있다.In addition, the present invention provides a method for preparing a gene-inorganic nanohybrid complex represented by Chemical Formula 1. Gene-inorganic nanohybrid complex represented by the formula (1) is encapsulated in the LDH inorganic carrier by the encapsulation-recombination of LDH encapsulated in the LDH inorganic carrier, excellent stability in the external environment, increase storage, delivery and its function, It is possible to improve the weakness of the multilayered gene-LDH nanocomposite whose stability depends on the particle size of LDH, and to stabilize not only genes but also large biomolecules.

본 발명에 따르면 LDH의 박리화-재조합에 의해 거대한 유전자가 LDH 무기 담체에 캡슐화되어 외부 환경에 안정성이 우수하고, 저장, 전달 및 그 기능을 증가시킬 수 있는 코어-셀 유전자-LDH 나노하이브리드 복합체를 제공함으로써, 거대 유전자를 캡슐화할 수 없었던 종래의 층간 삽입법의 제약 및 유전자의 안정성이 LDH의 입도에 의존하는 다층상형 유전자-LDH 나노하이브리드 복합체의 취약점을 개선할 수 있을 뿐만 아니라, 유전자 이외의 거대 바이오 분자의 안정화를 위한 무기 캡슐화에도 사용하여 코어-셀 바이오-무기 나노 복합체를 제공하는 데도 유용하게 적용할 수 있다. According to the present invention, a large gene is encapsulated in an LDH inorganic carrier by exfoliation-recombination of LDH, thereby providing a core-cell gene-LDH nanohybrid complex that is excellent in stability to the external environment, and can increase storage, delivery, and function thereof. In addition to the limitations of conventional interlayer insertion methods that prevent encapsulation of large genes and the stability of genes, the weakness of multilayered gene-LDH nanohybrid complexes, which depend on the particle size of LDH, can be improved, as well as the genes other than genes. Inorganic encapsulation for stabilization of biomolecules can also be used to provide useful applications for providing core-cell bio-inorganic nanocomposites.

본 발명은 코어-셀 구조를 갖는 거대 유전자-무기 나노하이브리드 복합체를 제공한다.The present invention provides a large gene-inorganic nanohybrid complex having a core-cell structure.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명은 LDH가 박리화-재조합(exfoliation-reassembling)되어 형성된 나노 공동 안에 거대한 유전자가 삽입되어 외부 환경으로부터 안정화된 하기 화학식 1로 표시되는 유전자-무기 나노하이브리드 복합체를 제공한다:The present invention provides a gene-inorganic nanohybrid complex represented by the following Chemical Formula 1 in which a huge gene is inserted into a nanocavity formed by exfoliation-reassembling of LDH and stabilized from an external environment:

[M2 + (1-x)N3 + x(OH)2][AGEN n -]zㆍyH2O [M 2 + (1-x ) N 3 + x (OH) 2] [A GEN n -] z and yH 2 O

상기 화학식 1에서, In Chemical Formula 1,

M2 +는 2가 금속 양이온이고;M + 2 is a divalent metal cation, and;

N3 +는 3가 금속 양이온이며;N + 3 is a trivalent metal cation, and;

AGEN는 유전자이고;A GEN is a gene;

n은 AGEN의 유전자의 전하수이며;n is the number of charges of the gene of A GEN ;

x는 0.1 초과 0.4 미만의 수이며;x is a number greater than 0.1 and less than 0.4;

z와 y는 0을 초과하는 양수이다.z and y are positive numbers greater than zero.

바람직하게는, Preferably,

상기 화학식 1에서, In Chemical Formula 1,

상기 M은 마그네슘(Mg2 +), 니켈(Ni2 +), 구리(Cu2 +), 아연(Zn2 +) 등에서 선택될 수 있고;Wherein M may be selected from magnesium (Mg 2 +), nickel (Ni + 2), copper (Cu + 2), zinc (Zn + 2);

상기 N은 알루미늄(Al3 +), 철(Fe3 +), 바나듐(V3 +), 티타늄(Ti3 +), 갈륨(Ga3 +) 등에서 선택될 수 있고;The N may be selected from aluminum (Al + 3), iron (Fe + 3), vanadium (V + 3), titanium (Ti + 3), gallium (Ga + 3), and;

상기 A는 50 내지 2500 bp 이하의 거대 길이 유전자 또는 입체적으로 거대한 유전자로서, 단일가닥 유전자, 이중가닥 유전자, 플라스미드 유전자, 인공 유전자인 PNP(Peptide nucleic acid) 또는 유기체 형광체 또는 무기체 형광체 화학종이 부착된 유전자 등을 포함할 수 있다.The A is a large length gene or a three-dimensionally huge gene of 50 to 2500 bp or less, a single-stranded gene, a double-stranded gene, a plasmid gene, an artificial gene, PNP (Peptide nucleic acid), or an organic phosphor or an inorganic phosphor species attached thereto. And the like.

또한, 본 발명은 In addition,

2가 양이온과 3가 양이온 금속염의 수용액을 염기성 물질로 공침시키고 수열 반응하여 하기 화학식 2의 LDH를 형성하는 단계(단계 1);Coprecipitating an aqueous solution of a divalent cation and a trivalent cation metal salt with a basic material and hydrothermally reacting to form LDH of Formula 2 (step 1);

상기 단계 1에서 형성된 LDH를 박리화시키는 단계(단계 2); 및Exfoliating the LDH formed in step 1 (step 2); And

상기 단계 2에서 박리된 LDH를 거대 유전자 또는 형광체가 부착된 거대 유전자와 혼합하여 코어-셀 유전자-무기 나노하이브리드 복합체를 생성하는 단계(단계 3)를 포함하여 이루어지는 화학식 1의 유전자-무기 나노하이브리드 복합체의 제조방법을 제공한다.Gene-inorganic nanohybrid complex of Chemical Formula 1 comprising the step of mixing the LDH exfoliated in step 2 with the macrogene or the macrogene to which the phosphor is attached to generate a core-cell gene-inorganic nanohybrid complex (step 3) It provides a method of manufacturing.

[M2 + (1-x)N3 + x(OH)2][An -]x/nㆍyH2O [M 2 + (1-x ) N 3 + x (OH) 2] [A n -] x / n yH 2 O and

상기 화학식 2에서In Chemical Formula 2

M2 +는 2가 금속 양이온이고; M + 2 is a divalent metal cation, and;

N3 +는 3가 금속 양이온이고;N + 3 is a trivalent metal cation, and;

x는 0.1 초과 0.4 미만의 수이며;x is a number greater than 0.1 and less than 0.4;

A는 음이온계 게스트(Guest) 화학종이며;A is an anionic guest species;

n은 A의 음이온의 전하수이며; n is the number of charges of the anion of A;

y는 0을 초과하는 양수이다.y is a positive number greater than zero.

이하, 본 발명에 따른 상기 제조방법을 단계별로 더욱 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the manufacturing method according to the present invention will be described in more detail step by step.

먼저, 본 발명에 따른 상기 단계 1은 2가 양이온과 3가 양이온 금속염의 수용액을 염기성 물질로 공침시키고 수열 반응하여 LDH를 형성하는 단계이다. 상기 LDH는 2가 금속염과 3가 금속염을 용액으로 만들고, 염기 용액으로 적정하여 합성한다. 바람직하게는, 2가의 금속은 마그네슘(Mg2 +), 니켈(Ni2 +), 구리(Cu2 +), 아연(Zn2 +) 등에서 선택될 수 있고, 3가의 금속은 알루미늄(Al3 +), 철(Fe3 +), 바나듐(V3 +), 티타늄(Ti3 +), 갈륨(Ga3 +) 등에서 선택될 수 있으며, 염기 용액은 수산화나트륨(NaOH) 또는 암모니아(NH3)를 사용할 수 있다. 침전반응시 반응용액의 pH는 5 내지 12인 것이 바람직하며, 9 내지 11인 것이 더욱 바람직하다. 반응용액의 pH가 5 이하거나 pH가 12 이상인 경우에는 금속 이중층 수산화염으로 공침되는 영역을 벗어나기 때문에 단일 금속 이중층 수산화염 또는 금속 산화염이 생성되는 문제가 있다. 또한, 공기 중의 이산화탄소에 의한 탄산 이온(CO3 2 -) 생성을 방지하기 위하여 반응 중에 질소 또는 불활성 기체를 연속적으로 투입하고 반응시키는 것이 바람직하다. First, step 1 according to the present invention is a step of coprecipitating an aqueous solution of a divalent cation and a trivalent cation metal salt with a basic material and hydrothermally reacting to form LDH. The LDH is synthesized by making a divalent metal salt and a trivalent metal salt into a solution, and titrating with a base solution. Preferably, the divalent metal is magnesium (Mg 2 +), nickel (Ni 2 +), copper (Cu 2 +), zinc (Zn 2 +) may be selected from metal trivalent is aluminum (Al 3 + ), Iron (Fe 3 + ), vanadium (V 3 + ), titanium (Ti 3 + ), gallium (Ga 3 + ), and the like, and the base solution may be sodium hydroxide (NaOH) or ammonia (NH 3 ). Can be used. The pH of the reaction solution during the precipitation reaction is preferably 5 to 12, more preferably 9 to 11. When the pH of the reaction solution is 5 or less or 12 or more, since the solution is out of the region co-precipitated with the metal double layer hydroxide, there is a problem in that a single metal double layer hydroxide or metal oxide salt is generated. In addition, in order to prevent the formation of carbonate ions (CO 3 2 ) by carbon dioxide in the air, it is preferable to continuously add and react with nitrogen or an inert gas during the reaction.

다음으로, 상기 단계 2는 상기 단계 1에서 형성한 LDH를 2차원 나노시트로 박리화하는 단계이다. Next, step 2 is a step of exfoliating the LDH formed in step 1 into a two-dimensional nanosheet.

본 발명의 방법에서 LDH와 같은 층상 화합물은 양이온성 층전하를 띠고 있기 때문에 정전기적 인력으로 음이온성 인산기를 갖는 유전자와 상호결합하는 원리를 이용하여 상기 유전자를 캡슐화시킨다. 상기 캡슐화 단계는 종래에 알려진 이온교환 반응이나 공침 방법에 의해 수행될 수 있으나, LDH 층간 사이에 유전자를 삽입하는 종래의 방법은 무기 나노입자의 크기에 따라 삽입되고 보호되는 유전자의 길이가 제한되고, 3차원적으로 거대하거나 특이한 구조의 유전자를 담지할 수 없으며, 일부 양전하를 함유하는 음이온성 유전자는 담지하기가 매우 어렵다. 이러한 단점을 보완하기 위해서 LDH가 박리화-재조합(Exfoliation-Reassembling)되어 형성된 나노공동 안에 거대한 유전자가 삽입되어 외부 환경으로부터 안정화된 코어-셀 유전자-무기 나노하이브리드 복합체를 제조하는 방법을 발명하였다. In the method of the present invention, since the layered compound such as LDH has a cationic layer charge, the gene is encapsulated using the principle of mutually binding with a gene having an anionic phosphate group by electrostatic attraction. The encapsulation step may be carried out by a conventionally known ion exchange reaction or coprecipitation method, the conventional method of inserting genes between LDH layers is limited in the length of the gene to be inserted and protected depending on the size of the inorganic nanoparticles, It is unable to carry genes of huge or unusual structure in three dimensions, and it is very difficult to carry anionic genes containing some positive charges. In order to compensate for this drawback, a method of manufacturing a core-cell gene-inorganic nanohybrid complex stabilized from an external environment by inserting a large gene into a nanocavity formed by exfoliation-reassembling of LDH has been invented.

상기 단계 1에서 형성된 LDH는 이온 교환 방법이나 특정한 용매를 사용하여 박리화시킬 수 있다. LDH는 층간에 존재하는 질산(NO3 -), 염화(Cl-), 탄산(CO3 2 -) 등 의 이온을 긴 탄소사슬의 음이온성 이온으로 치환하면 얇은 조각층으로 분리되고, 포름아마이드(Formamide, HCONH2)를 용매로 사용하면 포름아마이드가 금속 이중층 수산화물의 층간에 존재하는 층간수와 강한 수소 결합력으로 층 사이에 삽입되고 층간의 사이를 팽창시켜 판상 격자가 낱장으로 쪼개진다(JP4019138 Chem . Mater. 2005, 17, 4386).LDH formed in step 1 may be exfoliated using an ion exchange method or a specific solvent. LDH is nitric acid present in the interlayer (NO 3 -), chloride (Cl -), carbonate (CO 3 2 -) Substituting the ions such as the anionic ion of a long carbon chain are separated by a thin slice layer, formamide ( Formamide, HCONH 2 ) is used as a solvent, formamide is inserted between layers with strong hydrogen bonding force between layers of metal bilayer hydroxides and expands between layers to break the lattice into sheets (JP4019138 Chem . Mater . 2005, 17, 4386).

본 발명에서는 바이오 활성분자인 유전자와 재조합하므로, 온도를 가해주지 않아도 박리화 상태를 유지하는 포름아마이드를 이용한 박리화 방법이 바람직하며, 박리된 2차원 나노시트의 농도는 0.01 내지 0.10 중량%인 것이 바람직하다. 상기 2차원 나노시트의 농도가 0.10 중량% 이상일 경우 단일층으로 박리화되지 않은 금속 이중층 수산화물이 존재하는 문제가 있다.In the present invention, since it is recombined with a gene that is a bioactive molecule, a method of exfoliation using formamide that maintains exfoliation even without applying temperature is preferable, and the concentration of exfoliated two-dimensional nanosheet is 0.01 to 0.10 wt%. desirable. If the concentration of the two-dimensional nanosheets is 0.10% by weight or more, there is a problem in that a metal double layer hydroxide which is not exfoliated into a single layer is present.

다음으로, 상기 단계 3은 상기 단계 2에서 박리된 LDH를 거대 유전자와 혼합하여 코어-셀 유전자-무기 나노하이브리드 복합체를 생성하는 단계이다. Next, step 3 is a step of generating a core-cell gene-inorganic nanohybrid complex by mixing the LDH exfoliated in step 2 with the macrogene.

상기 유전자는 50 내지 2500 bp 이하의 거대 길이 유전자 또는 입체적으로 거대한 유전자로서, 단일가닥 유전자, 이중가닥 유전자, 플라스미드 유전자, 인공 유전자인 PNP(Peptide nucleic acid) 또는 유기체 형광체 또는 무기체 형광체 화학종이 부착된 유전자 등을 포함할 수 있고, 상기 유전자의 양은 박리된 2차원 나노시트의 전체 중량을 기준으로 약 0.1 내지 10배의 중량비를 사용하는 것이 바람직하다, 상기 유전자의 양이 10배 중량비 이상일 경우 유전자를 완벽하게 캡슐화시키 지 못하여 일부분의 유전자가 외부환경에 노출되는 문제가 있다.The gene is a large length gene or a three-dimensionally huge gene of 50 to 2500 bp or less, and is a single-stranded gene, a double-stranded gene, a plasmid gene, an artificial gene (Peptide nucleic acid), or an organic phosphor or an inorganic phosphor species attached thereto. It may include, etc., the amount of the gene is preferably used by using a weight ratio of about 0.1 to 10 times the total weight of the peeled two-dimensional nanosheets, if the amount of the gene is more than 10 times by weight ratio perfect gene There is a problem that some of the genes are exposed to the external environment because it is not encapsulated.

이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail by way of examples.

단, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기의 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.However, the following examples are merely to illustrate the present invention, but the content of the present invention is not limited by the following examples.

<< 실시예Example 1> 거대한 길이의 유전자가 캡슐화된 코어-셀 유전자- 1> Core-cell genes with encapsulated genes of great length LDHLDH 나노 복합체 합성  Nanocomposite Synthesis

단계 1 : Step 1: LDHLDH 의 형성Formation of

공침과 수열합성을 통하여 100 ㎚크기의 LDH를 형성하였다. 0.3 M Mg(NO3)2?6H2O, 0.15 M Al(NO3)3?9H2O 를 탄산 이온(CO3 2 -)이 제거된 3차 증류수에 녹이고, pH가 10 내지 11이 될 때까지 0.5 M NaOH로 적정한 후, 상온에서 30분간 강하게 교반하여 LDH 결정체를 얻었다. 공침된 LDH를 수열합성 용기에 넣고 100°C에서 12시간 동안 교반한 후, 원심분리기로 분리하며 세척과정을 통해 미반응 염을 제거하여 100 ㎚의 균일한 크기의 LDH를 얻었다. 전 과정은 공기 중의 이산화탄소에 의한 탄산 이온(CO3 2 -) 생성을 방지하기 위하여 질소 분위기하에서 진행하였다.100 nm size LDH was formed through coprecipitation and hydrothermal synthesis. 0.3 M Mg (NO 3) 2 6H 2 O, 0.15 M Al (NO 3) 3 to 9H 2 O carbonate ions (CO 3 2 -)?? Dissolved in the removal of deionized water, pH is to be 10 to 11 After titration with 0.5 M NaOH until, and stirred vigorously at room temperature for 30 minutes to obtain LDH crystals. The co-precipitated LDH was placed in a hydrothermal synthesis vessel, stirred at 100 ° C. for 12 hours, separated by a centrifuge, and the unreacted salt was removed by washing to obtain LDH having a uniform size of 100 nm. Entire process has carbonate ion (CO 3 2 -) according to the carbon dioxide in the air was carried out in a nitrogen atmosphere in order to prevent the generation.

단계 2 : Step 2: LDHLDH of 박리화Exfoliation

상기 단계 1에서 합성한 LDH를 포름아마이드에 0.05 중량 %로 분산시켜, 상온에서 질소 분위기를 유지하며 2일간 강하게 교반하여 박리화된 LDH 나노시트를 얻었다.The LDH synthesized in Step 1 was dispersed in formamide at 0.05% by weight, and maintained in a nitrogen atmosphere at room temperature with vigorous stirring for 2 days to obtain exfoliated LDH nanosheets.

단계 3 : 코어-셀 유전자-Step 3: Core-Cell Genes LDHLDH 나노 복합체 합성 Nanocomposite Synthesis

상기 단계 2에서 박리된 LDH 나노시트 콜로이드 용액에 50 내지 2500 bp 크기의 이중가닥 청어 유전자(Herring testis DNA)를 1:1의 중량 비율로 혼합하여 상온에서 1시간 교반시켰다. 반응이 끝난 후 원심분리기로 분리하며 세척과정을 통해 과량의 유전자를 완전히 제거하여 코어-셀 유전자-LDH 나노 복합체를 얻었다. 전 과정은 공기 중의 이산화탄소에 의한 탄산 이온(CO3 2 -) 생성을 방지하기 위하여 질소 분위기하에서 진행하였다.50 to 2500 bp double-stranded herring gene (Herring testis DNA) was mixed in a weight ratio of 1: 1 to the LDH nanosheet colloid solution separated in step 2, and stirred at room temperature for 1 hour. After completion of the reaction, the centrifuge was separated and the excess gene was completely removed by washing to obtain a core-cell gene-LDH nanocomposite. Entire process has carbonate ion (CO 3 2 -) according to the carbon dioxide in the air was carried out in a nitrogen atmosphere in order to prevent the generation.

<< 실시예Example 2> 형광체가 부착된 유전자가 캡슐화된 코어-셀 유전자- 2> Core-Cell Gene with Encapsulated Gene Encapsulated LDHLDH 나노 복합체 합성  Nanocomposite Synthesis

상기 실시예 1의 단계 2에서 박리된 LDH 나노시트 콜로이드 용액에 시아닌 3(녹색) 및 시아닌 5(적색)의 유기 형광체가 부착된 35 bp 크기의 이중가닥 유전자를 1:0.75의 중량 비율로 혼합하여 상온에서 1시간 교반시켰다. 반응이 끝난 후 원심분리기로 분리하며 세척과정을 통해 과량의 유전자를 완전히 제거하여 코어-셀 유전자-LDH 나노 복합체를 얻었다. 전 과정은 공기 중의 이산화탄소에 의한 탄산 이온(CO3 2 -) 생성을 방지하기 위하여 질소 분위기하에서 진행하였다.The 35 bp double-stranded gene having the organic phosphors of cyanine 3 (green) and cyanine 5 (red) attached to the LDH nanosheet colloid solution separated in step 2 of Example 1 was mixed at a weight ratio of 1: 0.75. Stirred at room temperature for 1 hour. After completion of the reaction, the centrifuge was separated and the excess gene was completely removed by washing to obtain a core-cell gene-LDH nanocomposite. Entire process has carbonate ion (CO 3 2 -) according to the carbon dioxide in the air was carried out in a nitrogen atmosphere in order to prevent the generation.

<< 실험예Experimental Example 1> 유전자- 1> Gene LDHLDH 나노 복합체의 X선  X-ray of Nanocomposite 회절diffraction 분석 analysis

상기 실시예 1의 단계 1에서 제조한 LDH 및 상기 실시예 1의 단계 3과 상기 실시예 2에서 제조한 유전자-LDH 나노 복합체의 결정 구조를 확인하기 위하여 X 선 회절 분석을 수행하였다. X-ray diffraction analysis was performed to confirm the crystal structure of the LDH prepared in step 1 of Example 1 and the gene-LDH nanocomposite prepared in step 3 of Example 1 and Example 2.

그 결과를 도 2에 나타내었다.The results are shown in Fig.

도 2의 (a)에서 알 수 있는 바와 같이, 상기 실시예 1의 단계 1에서 제조한 LDH의 층간 간격은 0.79 ㎚로 질산 이온(NO3 -)이 삽입되어 있는 전형적인 LDH임을 확인하였다. 도 2의 (b)와 (c)에서 알 수 있는 바와 같이, 상기 실시예 1의 단계 3과 상기 실시예 2에서 제조된 유전자-LDH 나노 복합체는 2θ<15°인 저각에서의 회절이 없으므로, 더 이상 다층상 구조의 나노 복합체가 아닌 무정형 구조의 유전자-LDH 나노 복합체임을 알 수 있다.As can be seen in the 2 (a), the interlayer spacing of the LDH prepared in Step 1 of Example 1, nitric acid ion to 0.79 ㎚ - was identified as typical LDH that is inserted (NO 3). As can be seen in (b) and (c) of Figure 2, the gene-LDH nanocomposites prepared in step 3 of Example 1 and Example 2 do not have diffraction at a low angle of 2θ <15 °, It can be seen that the gene-LDH nanocomposite has an amorphous structure instead of the nanocomposite of the multi-layered structure.

<< 실험예Experimental Example 2> 유전자- 2> gene LDHLDH 나노 복합체의 투과 전자 현미경 분석 Transmission Electron Microscopy Analysis of Nanocomposites

상기 실시예 1의 단계 1에서 제조한 LDH 및 상기 실시예 1의 단계 3과 상기 실시예 2에서 제조한 유전자-LDH 나노 복합체의 형상 및 결정 구조를 미세하게 확인하기 위하여 투과 전자 현미경 분석을 수행하였다. 각각의 시편을 에폭시 수지에 고정하여 50 ㎚ 두께로 절단하여 특정한 염색 과정 없이 관찰하였다.Transmission electron microscopy was performed to finely check the shape and crystal structure of the LDH prepared in step 1 of Example 1 and the gene-LDH nanocomposite prepared in step 3 of Example 1 and Example 2. . Each specimen was fixed in epoxy resin, cut to 50 nm thickness and observed without specific staining process.

그 결과를 도 3에 나타내었다.The results are shown in Fig.

도 3의 (a)에서 알 수 있는 바와 같이, 상기 실시예 1의 단계 1에서 제조한 LDH는 약 100 ㎚의 균일한 크기의 육각 형상의 입자이며, 층간 간격은 약 0.8 ㎚로 질산 이온(NO3 -)이 삽입되어 있는 LDH임을 확인하였다. 도 3의 (b)에서 알 수 있는 바와 같이, 상기 실시예 1의 단계 3에서 제조한 유전자-LDH 나노 복합체는 매우 얇은 LDH 나노시트가 무질서하게 거대한 길이의 유전자를 수 ㎛크기로 캡슐화하여 카드의 집(House of card)형태에 가까운 무정형 구조의 코어-셀 나노 복합체가 형성되었음을 알 수 있다. 도 3의 (c)에서 알 수 있는 바와 같이, 상기 실시예 2에서 제조된 유전자-LDH 나노 복합체는 박리된 LDH가 재조합되면서 약 10 ㎚ 두께로 무기 공동을 형성하였고, 유전자가 그 안에 캡슐화된 약 150 ㎚ 크기의 완벽한 코어-셀 구조의 유전자-LDH 나노 복합체임을 알 수 있다.As can be seen in Figure 3 (a), the LDH prepared in Step 1 of Example 1 is a hexagonal particles of uniform size of about 100 nm, the interlayer spacing is about 0.8 nm to the nitrate ion (NO 3) it was confirmed that the LDH is inserted. As can be seen in Figure 3 (b), the gene-LDH nanocomposite prepared in step 3 of Example 1 is a very thin LDH nanosheets disorderly encapsulated the gene of a large length of several micrometers size of the card It can be seen that a core-cell nanocomposite having an amorphous structure close to the shape of a house of card was formed. As can be seen in Figure 3 (c), the gene-LDH nanocomposite prepared in Example 2 formed an inorganic cavity about 10 nm thick as the exfoliated LDH is recombined, the drug encapsulated therein It can be seen that the gene-LDH nanocomposite has a perfect core-cell structure of 150 nm size.

<< 실험예Experimental Example 3> 캡슐화된 유전자의 안정성 평가 실험 3> Stability Evaluation Experiment of Encapsulated Gene

상기 실시예 1 및 2에서 LDH에 캡슐화된 유전자의 안정성을 알아보기 위해 하기의 실험을 수행하였다. 유전자-LDH 나노 복합체를 TE(Tris-EDTA) 완충용액 10 ㎕에 각각 10 ㎍씩 분산시키고, DNA 분해효소인 DNase I(1000 unit) 20 ㎕와 반응 완충용액(200 mM Tris-HCl, pH 8.3, 20 mM MgCl2) 20 ㎕를 첨가하여 37℃에서 1시간 동안 인큐베이션하였다. 그리고 중단 완충용액(50 mM EDTA) 20 ㎕를 첨가하여 70℃ 에서 10분간 인큐베이션한 후, 원심 분리하여 효소와 완충용액을 제거하였다. 효소 반응이 끝난 후에 pH 4의 염산 완충용액에 분산시킨 후, 상온에서 5시간 동안 용해시켜 유전자를 추출하여, 1% 또는 5% 아가로스 젤에서 전기영동하였다. In order to determine the stability of the genes encapsulated in LDH in Examples 1 and 2 were carried out the following experiment. 10 μg of the gene-LDH nanocomposite was dispersed in 10 μl of TE (Tris-EDTA) buffer solution, 20 μl of DNAase, DNase I (1000 unit) and reaction buffer (200 mM Tris-HCl, pH 8.3, 20 μl of 20 mM MgCl 2 ) was added and incubated at 37 ° C. for 1 hour. 20 μl of stop buffer solution (50 mM EDTA) was added, incubated at 70 ° C. for 10 minutes, and then centrifuged to remove enzymes and buffer solution. After the enzyme reaction was dispersed in hydrochloric acid buffer solution of pH 4, and dissolved for 5 hours at room temperature to extract the gene, it was electrophoresed in 1% or 5% agarose gel.

그 결과를 도 4에 나타내었다. The results are shown in FIG.

도 4의 (a)에서 알 수 있는 바와 같이, 상기 실시예 1에서 제조한 코어-셀 유전자-LDH 나노 복합체에서 50 내지 2500 bp의 거대한 길이의 유전자가 효소환경에 안정화되었음을 확인할 수 있었다. 도 4의 (b)에서 알 수 있는 바와 같이, 상기 실시예 2에서 제조한 코어-셀 유전자-LDH 나노 복합체에서 입체적으로 거대한 형광체가 부착된 유전자가 효소 환경에 안정화되었음을 확인할 수 있었다. 이에, 본 발명에 따른 코어-셀 유전자-LDH 나노 복합체는 길이 및 구조에 관계없이 거대한 크기의 유전자를 캡슐화할 수 있고 외부 환경에 대한 안정성을 획득하여, 유전자의 보관, 전달 및 그 기능을 증가시키는 것을 알 수 있다.As can be seen in Figure 4 (a), it was confirmed that the gene of large length of 50 to 2500 bp in the core-cell gene-LDH nanocomposite prepared in Example 1 was stabilized in the enzymatic environment. As can be seen in Figure 4 (b), it was confirmed that the three-dimensional fluorescent substance attached gene in the core-cell gene-LDH nanocomposite prepared in Example 2 was stabilized in the enzymatic environment. Accordingly, the core-cell gene-LDH nanocomposite according to the present invention can encapsulate a gene of a large size regardless of length and structure and obtain stability to the external environment, thereby increasing storage, delivery and function of the gene. It can be seen that.

도 1은 본 발명에 따른 유전자-LDH 나노 복합체의 형성 구조를 예측한 도식도이고((a)실시예 1, (b)실시예 2); 1 is a schematic diagram predicting the formation structure of the gene-LDH nanocomposite according to the present invention ((a) Example 1, (b) Example 2);

도 2는 본 발명에 따른 유전자-LDH 나노 복합체의 X선 회절도이고((a)실시예 1의 단계 1, (b)실시예 1의 단계 3, (c)실시예 2); 2 is an X-ray diffraction diagram of the gene-LDH nanocomposite according to the present invention ((a) Step 1 of Example 1, (b) Step 3 of Example 1, (c) Example 2);

도 3은 본 발명에 따른 유전자-LDH 나노 복합체의 투과 전자 현미경 이미지이고((a)실시예 1의 단계 1, (b)실시예 1의 단계 3, (c)실시예 2);3 is a transmission electron microscopy image of the gene-LDH nanocomposite according to the present invention ((a) Step 1 of Example 1, (b) Step 3 of Example 1, (c) Example 2);

도 4는 본 발명에 따른 유전자-LDH 나노 복합체에 캡슐화된 유전자의 안정성 평가 실험 결과를 나타낸 전기영동 이미지이다((a)실시예 1의 단계 3; lane 1: 100 bp 마커, lane 2: 50-2500 bp 유전자 비교군, lane 3: 실험예 3, (b)실시예 2의 단계 3; lane 1: 5 bp 마커, lane 2: 35 bp 유전자 비교군, lane 3: 실험예 3).Figure 4 is an electrophoretic image showing the results of the stability evaluation of the gene encapsulated in the gene-LDH nanocomposite according to the present invention ((a) step 3 of Example 1; lane 1: 100 bp marker, lane 2: 50- 2500 bp gene comparison group, lane 3: Experimental Example 3, (b) step 3 of Example 2; lane 1: 5 bp marker, lane 2: 35 bp gene comparison group, lane 3: Experimental Example 3).

Claims (12)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 2가 양이온과 3가 양이온 금속염의 수용액을 염기성 물질로 공침시키고 수열 반응하여 하기 화학식 2의 LDH를 형성하는 단계(단계 1);Coprecipitating an aqueous solution of a divalent cation and a trivalent cation metal salt with a basic material and hydrothermally reacting to form LDH of Formula 2 (step 1); 상기 단계 1에서 형성된 LDH를 박리화시키는 단계(단계 2); 및Exfoliating the LDH formed in step 1 (step 2); And 상기 단계 2에서 박리된 LDH를 거대 유전자 또는 형광체가 부착된 거대 유전자와 혼합하되, 박리된 LDH와 유전자의 중량비가 1:0.1 내지 1:10의 범위가 되도록 혼합하여 코어-셀 유전자-무기 나노하이브리드 복합체를 생성하는 단계(단계 3)를 포함하는 코어-셀 구조의 유전자-무기 나노하이브리드 복합체의 제조방법:The LDH exfoliated in step 2 is mixed with the macrogene or the macrogene to which the phosphor is attached, but the weight ratio of the exfoliated LDH and the gene is mixed so that the weight ratio is in the range of 1: 0.1 to 1:10, and the core-cell gene-inorganic nanohybrid Method for producing a gene-inorganic nanohybrid complex of the core-cell structure comprising the step of generating a complex: [화학식 2][Formula 2] [M2+ (1-x)N3+ x(OH)2][An-]x/nㆍyH2O[M 2+ (1-x) N 3+ x (OH) 2 ] [A n- ] x / n yH 2 O (상기 화학식 2에서,(In Formula 2, M2+는 2가 금속 양이온이고,M 2+ is a divalent metal cation, N3+는 3가 금속 양이온이고,N 3+ is a trivalent metal cation, x는 0.1 초과 0.4 미만의 수이며,x is a number greater than 0.1 and less than 0.4, 상기 A는 음이온계 게스트(Guest) 화학종이며,A is an anionic guest species, n은 A의 음이온의 전하수이며,n is the number of charges of the anion of A, y는 0을 초과하는 양수이다).y is a positive number greater than zero). 제7항의 방법으로 제조되는 무기 나노 공동에 유전자가 코어-셀 구조로 캡슐화되어 있는 하기 화학식 1로 표시되는 유전자-무기 나노하이브리드 복합체:Gene-inorganic nanohybrid complex represented by the following formula (1) in which a gene is encapsulated in a core-cell structure in an inorganic nanocavity prepared by the method of claim 7: [화학식 1][Formula 1] [M2+ (1-x)N3+ x(OH)2][AGEN n-]zㆍyH2O[M 2+ (1-x) N 3+ x (OH) 2 ] [A GEN n- ] z ㆍ yH 2 O (상기 화학식 1에서, (In the formula 1, M2+는 2가 금속 양이온이고, M 2+ is a divalent metal cation, N3+는 3가 금속 양이온이며,N 3+ is a trivalent metal cation, AGEN는 유전자이고,A GEN is a gene n은 AGEN의 유전자의 전하수이며,n is the charge number of the gene of A GEN , x는 0.1 초과 0.4 미만의 수이며,x is a number greater than 0.1 and less than 0.4, z와 y는 0을 초과하는 양수이다).z and y are positive numbers greater than zero). 제8항에 있어서, M은 마그네슘(Mg2+), 니켈(Ni2+), 구리(Cu2+) 및 아연(Zn2+)으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 유전자-무기 나노하이브리드 복합체.The gene of claim 8, wherein M is any one selected from the group consisting of magnesium (Mg 2+ ), nickel (Ni 2+ ), copper (Cu 2+ ), and zinc (Zn 2+ ). Inorganic Nanohybrid Complex. 제8항에 있어서, N은 알루미늄(Al3+), 철(Fe3+), 바나듐(V3+), 티타늄(Ti3+) 및 갈륨(Ga3+)으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 유전자-무기 나노하이브리드 복합체.9. The N- amine compound according to claim 8, wherein N is any one selected from the group consisting of aluminum (Al 3+ ), iron (Fe 3+ ), vanadium (V 3+ ), titanium (Ti 3+ ), and gallium (Ga 3+ ). Gene-inorganic nanohybrid complex, characterized in that the. 제8항에 있어서, 상기 유전자는 50 bp 이상 2500 bp 이하인 것을 특징으로 하는 유전자-무기 나노하이브리드 복합체.The gene-inorganic nanohybrid complex according to claim 8, wherein the gene is 50 bp or more and 2500 bp or less. 제8항에 있어서, 상기 유전자는 단일가닥 유전자, 이중가닥 유전자, 플라스미드 유전자, 인공 유전자인 PNP(Peptide nucleic acid) 또는 유기체 형광체 또는 무기체 형광체 화학종이 부착된 유전자로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 유전자-무기 나노하이브리드 복합체.The method of claim 8, wherein the gene is any one selected from the group consisting of a single-stranded gene, a double-stranded gene, a plasmid gene, an artificial gene (Peptide nucleic acid) or a gene to which an organic phosphor or an inorganic phosphor species is attached. Characterized in the gene-inorganic nanohybrid complex.
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