KR101921315B1 - Fluorescent silk nanofibers sensor for detecting a noxious substance - Google Patents

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Abstract

본 발명은 실크 나노섬유에 광학 활성 유기염료가 도핑된 형광 실크 나노섬유에 관한 것으로, 친환경적이며 높은 감도 및 가시성을 가지고 도핑된 유기염료에 의해 특정 시간 이후에 물리적으로 제거되는 특성을 가져 형광 화학 센서나 물질 전달을 위한 일회용 멤브레인 등에 적합하게 사용될 수 있는 형광 실크 나노섬유를 제공할 수 있다.The present invention relates to a fluorescent silk nanofiber in which an optically active organic dye is doped in a silk nanofiber, and is characterized in that it is environmentally friendly and physically removed after a specific time by a doped organic dye with high sensitivity and visibility, And a disposable membrane for mass transfer or the like can be provided.

Description

유해물질 검출을 위한 형광 실크 나노섬유 센서{Fluorescent silk nanofibers sensor for detecting a noxious substance}[0001] The present invention relates to a fluorescent silk nanofiber sensor for detecting harmful substances,

본 발명은 유해물질 검출을 위한 형광 실크 나노섬유 센서에 관한 것이다. 더욱 구체적으로 환경 친화적이고 높은 감도, 가시성을 가지며 규정된 시간에 물리적으로 제거되는 특성을 갖는 실크 나노섬유 기반의 형광 실크 나노섬유 및 이의 제조방법, 용도에 관한 것이다. The present invention relates to a fluorescent silk nanofiber sensor for the detection of harmful substances. More specifically, the present invention relates to silk nanofiber-based fluorescent silk nanofibers having properties that are environmentally friendly, have high sensitivity and visibility, and are physically removed at prescribed times, and a manufacturing method and use thereof.

여기서는, 본 개시에 관한 배경기술이 제공되며, 이들이 반드시 공지기술을 의미하는 것은 아니다.Here, background art relating to the present disclosure is provided, and they are not necessarily meant to be known arts.

1차원 고분자 나노섬유와 그들의 네트워크는 감지, 조직 공학, 약물 전달, 방호복, 여과 장치 등에 있어서 중요한 높은 표면 대 부피 비율(surface-to-volume ratios), 다공성(porosity) 및 투과성(permeability)을 특징으로 한다. One-dimensional polymer nanofibers and their networks are characterized by high surface-to-volume ratios, porosity and permeability that are important in sensing, tissue engineering, drug delivery, protective clothing and filtration devices. do.

고분자를 이용하여 나노섬유를 제조하는데 사용되는 전기방사 방법(electrospining method)은 낮은 비용, 높은 제조 효율을 제공할 뿐만 아니라 고분자 나노섬유의 강성(stiffness), 강도(strength), 섬유의 직경(diameter) 및 다공성(porosity) 등의 물성을 제어할 수 있다.The electrospinning method used to produce nanofibers using polymers provides low cost, high manufacturing efficiency, as well as stiffness, strength, fiber diameter, And porosity can be controlled.

고분자 나노섬유의 생물 다양성 및 생물 분해성 등과 같은 고유한 특성에 기인한 지속 가능성(sustainability), 친환경성(eco-friendly) 및 재생 가능성(renewable) 때문에 다당류(셀룰로오스, 키틴, 키토산 등), 단백질(실크, 콜라겐, 젤라틴 등) 및 DNA를 포함한 생체고분자를 활용한 헬스케어에 대한 요구가 증가하고 있다. (Cellulosic, chitin, chitosan, etc.), proteins (such as silk, cotton, etc.) due to the sustainability, eco-friendly and renewability due to inherent characteristics such as biodiversity and biodegradability of polymer nanofibers , Collagen, gelatin, etc.) and DNA polymers.

생물학 및 생물의학 분야에 있어서, 나노 광학은 이미징(imaging), 센싱(sensing) 및 치료(therapy)에 있어서 주목할 만한 역할을 수행하고 있다. 따라서 광학적 기능을 생체 고분자 나노섬유에 포함시킴으로써 나노 광학 및 생체 고분자 나노섬유의 모든 유리한 특성을 결합시킬 수 있다. In the fields of biology and biomedicine, nano-optics plays a notable role in imaging, sensing and therapy. Thus, by incorporating optical functionality into biopolymer nanofibers, it is possible to combine all the advantageous properties of nanofibers and biopolymer nanofibers.

한편, 화학적 물질이나 생물학적 물질의 검지를 위하여 산업에서 사용되는 다양한 타입의 화학 센서들이 존재한다. 이러한 센서들은 다양한 물질, 재료를 이용하여 제작될 수 있다. 예를 들어, 금속이나 금속 화합물을 이용하여 센서를 제작하는 경우 사용이 끝난 후에는 제거 되어야하고, 오랜 기간 동안 제거되지 않고 존재하게 되어 환경에 좋지 않은 영향을 미치게 된다. On the other hand, there are various types of chemical sensors used in the industry for the detection of chemical or biological substances. These sensors can be fabricated using various materials and materials. For example, when a sensor is fabricated using a metal or metal compound, it must be removed after use, and it will not be removed for a long period of time and will adversely affect the environment.

또한 광학 감지 장치 역시 다양한 분석과 상업적 용도로 사용되기 위하여 제작되고 있는데, 이러한 광학 감지 장치는 유리나 용융 실리카, 플라스틱 등 생물학적으로 분해가 불가능한 소재를 이용하여 제작되기 때문에 마찬가지로 환경에 좋지 않은 영향을 미치게 된다. In addition, optical sensing devices are also being manufactured for use in various analytical and commercial applications. Such optical sensing devices are also manufactured using materials that are not biodegradable, such as glass, fused silica, and plastics, and thus have a bad influence on the environment .

실크(silk)는 우수한 강도와 광택을 바탕으로 의류용 소재로 널리 이용되어 왔는데, 최근에는 이러한 실크를 의류 소재로 응용하는 것에서 나아가 고부가가치의 기능성식품 및 생명공학용 소재로 응용하려는 노력들이 이루지고 있다. 실크는 생체적합성, 혈액적합성, 세포의 부착 및 증식이 우수한 특성을 바탕으로 하여, 조직공학용 지지체, 인공피부, 인공고막 등의 의료용 소재로 응용연구가 전 세계적으로 활발하게 진행되고 있다.Silk has been widely used as a garment material due to its excellent strength and gloss. In recent years, efforts have been made to apply such silk as a clothing material, as well as to apply it as a high-value-added functional food and biotechnology material . BACKGROUND ART [0002] Silk has been actively studied worldwide for medical materials such as tissue scaffolds, artificial skin, and artificial ectoderm based on excellent properties of biocompatibility, blood compatibility, cell attachment and proliferation.

본 발명은 유해한 화학물질을 검지하는 화학 센서에 있어서, 실크를 이용하여 검지 성능이 우수할 뿐만 아니라 환경에 있어서도 유해하지 않은 화학센서를 제공하는 것을 목적으로 한다. An object of the present invention is to provide a chemical sensor for detecting harmful chemical substances, which is excellent in detection performance by using silk and is not harmful to the environment.

1. 한국등록특허 10-1346656 (2013.08.31)1. Korean Patent No. 10-1346656 (Aug. 31, 2013) 2. 한국등록특허 10-1636695 (2016.06.30)2. Korean Patent No. 10-1636695 (June 30, 2016)

본 발명은 나노섬유의 매트릭스 고분자와 상기 고분자의 광학 특성을 적합하게 조절하기 위한 광학 기능성 도펀트를 조합한 형광 실크 나노섬유 및 이의 제조방법과 용도를 제공하는 것이다. The present invention provides a fluorescent silk nanofiber comprising a combination of a matrix polymer of nanofibers and an optically functional dopant for suitably controlling the optical properties of the polymer, and a method for producing the fluorescent silk nanofiber.

그러나 본 발명의 목적들은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 발명은 실크로부터 세리신 성분을 제거하여 얻어지는 실크 피브로인을 포함하는 실크 나노섬유에 광학 활성 유기염료가 도핑된 형광 실크 나노섬유를 제공한다. The present invention provides a fluorescent silk nanofiber in which an optically active organic dye is doped in a silk nanofiber including silk fibroin obtained by removing a sericin component from a silk.

또한 상기 광학 활성 유기염료는 로다민(rhodamine), 플루오레세인 나트륨(sodium fluorescein), 스틸벤(stilbene) 및 리보플라빈(riboflavin)로 구성되는 군에서 선택되는 어느 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다. The optically active organic dye may include at least one selected from the group consisting of rhodamine, sodium fluorescein, stilbene, and riboflavin .

또한 본 발명은 상기 형광 실크 나노섬유를 이용하여 산(acid) 증기의 검지가 가능한 형광 실크 나노섬유 센서를 제공한다. The present invention also provides a fluorescent silk nanofiber sensor capable of detecting acid vapors using the fluorescent silk nanofibers.

또한 본 발명은 실크 수용액에 광학 활성 유기염료가 혼합된 형광 실크 잉크를 제조하는 형광 실크 잉크 제조단계(S1); 및 상기 형광 실크 잉크를 이용하여 전기방사하는 전기방사단계(S2);를 포함하는 형광 실크 나노섬유 제조방법을 제공한다. The present invention also relates to a fluorescent silk ink production step (S1) of producing a fluorescent silk ink in which an optically active organic dye is mixed with a silk aqueous solution; And an electrospinning step (S2) of electrospinning using the fluorescent silk ink. The present invention also provides a method for manufacturing a fluorescent silk nanofiber.

또한 상기 형광 실크 잉크 제조단계(S1)는 실크로부터 세리신을 제거하여 분리되는 피브로인을 포함하는 수용액인 실크 수용액 제조단계(S11)와 상기 실크 수용액에 광학 활성 유기 염료를 혼합하는 염료 혼합단계(S12)를 포함하는 것을 특징으로 한다.The fluorescent silk ink preparation step (S1) includes a silk aqueous solution preparation step (S11) which is an aqueous solution containing fibroin which is separated by removing sericin from silk, a dye mixing step (S12) of mixing the optically active organic dye with the silk aqueous solution, And a control unit.

또한 상기 실크 수용액 제조단계(S11)는 상기 실크 피브로인이 5 내지 10 중량% 포함되도록 실크 수용액을 제조하는 단계인 것을 특징으로 한다.The silk aqueous solution preparation step (S11) is a step of preparing an aqueous silk solution such that the silk fibroin is contained in an amount of 5 to 10% by weight.

또한 상기 염료 혼합단계(S12)는 상기 실크 수용액에 전기 방사에 적합한 점도와 표면 장력을 갖도록 첨가제를 첨가하여 염기성 용액을 제조한 후, 상기 염기성 용액에 상기 광학 활성 유기염료로서 로다민(rhodamine), 플루오레세인 나트륨(sodium fluorescein), 스틸벤(stilbene) 및 리보플라빈(riboflavin)로 구성되는 군에서 선택되는 어느 1종 이상을 혼합하는 것을 특징으로 한다.Further, the dye mixing step (S12) may include adding an additive to the silk aqueous solution so as to have a viscosity and a surface tension suitable for electrospinning to prepare a basic solution, and then adding the rhodamine, Wherein at least one selected from the group consisting of sodium fluorescein, stilbene, and riboflavin is mixed.

또한 상기 염료 혼합단계(S12)에서 상기 염기성 용액은 상기 실크 수용액과 상기 첨가제를 1: 0.8-1.2 부피 비율로 혼합하여 제조되는 것을 특징으로 한다.Further, in the dye mixing step (S12), the basic solution is prepared by mixing the silk aqueous solution and the additive at a volume ratio of 1: 0.8-1.2.

또한 상기 염료 혼합단계(S12)는 상기 염기성 용액에 상기 광학 활성 유기염료를 7 내지 15 mM 농도로 혼합하는 것을 특징으로 한다.The dye mixing step (S12) is characterized by mixing the optically active organic dye in the basic solution at a concentration of 7 to 15 mM.

또한 상기 전기방사단계(S2)는 상기 실크 형광 잉크를 모세관이 구비된 주사기에 주입하고, 상기 모세관과 특정 거리를 두고 설치되는 컬렉터 사이에 전압을 인가하여, 주입된 실크 형광 잉크가 펌프에 의해 컬렉터에 분무되고, 공기 중에서 건조됨에 따라 형광 실크 나노섬유를 제조하는 단계인 것을 특징으로 한다.In the electrospinning step S2, the silk fluorescent ink is injected into a syringe equipped with a capillary, a voltage is applied between the capillary and a collector provided at a specific distance, and the injected silk fluorescent ink is injected into the collector , And the fluorescent silk nanofiber is dried in the air to produce the fluorescent silk nanofiber.

또한 상기 전기방사단계(S2)는 상기 모세관과 컬렉터 사이의 거리는 10 내지 30cm 이고, 모세관과 컬렉터 사이의 전위차는 5 내지 15kV 의 조건으로 전기방사하여 형광 실크 나노섬유를 제조하는 단계인 것을 특징으로 한다.The electrospinning step S2 is characterized in that the distance between the capillary and the collector is 10 to 30 cm and the potential difference between the capillary and the collector is electrospinning at 5 to 15 kV to produce the fluorescent silk nanofibers .

또한 상기 전기방사단계(S2) 이후에, 제조된 형광 실크 나노섬유의 결정성을 조절하는 결정화단계(S3)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.Further, after the electrospinning step (S2), a crystallization step (S3) for controlling the crystallinity of the produced fluorescent silk nanofibers is further included.

본 발명은 매트릭스 고분자로서 생체 고분자인 실크 피브로인을 사용하고, 광학 기능성 도펀트로서 수용성의 광학 활성 유기염료를 사용하여 형광 실크 나노섬유를 제공함으로써, 친환경적이며 높은 감도 및 가시성을 가지고 도핑된 유기염료에 의해 특정 시간 이후에 물리적으로 제거되는 특성을 가져 형광 화학 센서나 물질 전달을 위한 일회용 멤브레인 등에 적합하게 사용될 수 있다. The present invention provides a fluorescent silk nanofiber by using a silk fibroin as a biomolecular polymer as a matrix polymer and a water-soluble optically active organic dye as an optically functional dopant, thereby providing a fluorescent silk nanofiber that is environmentally friendly and has high sensitivity and visibility It can be suitably used for a fluorochemical sensor or a disposable membrane for mass transfer or the like.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 형광 실크 나노섬유 제조방법의 모식도를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 형광 실크 나노섬유의 형광 이미지를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 형광 실크 나노섬유의 형광 스펙트럼 및 주사 전자 현미경 이미지를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 형광 실크 나노섬유의 주광(daylight) 및 자외선(UV) 조사 이미지를 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 플루오레세인 나트륨이 도핑된 형광 실크 나노섬유가 염산 증기에 노출되기 전과 후의 흡수 및 방출 스펙트럼을 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 형광 실크 나노섬유가 염산 증기에 노출된 후 외부 색상 및 형광 변화를 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 형광 실크 나노섬유가 염산 증기에 노출된 후 광 발광과 반응율 변화를 나타낸 것이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 형광 실크 나노섬유가 염산 증기에 노출된 후 형광 스펙트럼을 나타낸 것이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 형광 실크 나노섬유가 불산 증기에 노출된 후 형광 스펙트럼을 나타낸 것이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 형광 실크 나노섬유의 메탄올 증기 처리에 따른 용해도 측정 결과를 나타낸 것이다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 형광 실크 나노섬유의 메탄올 증기 처리 전 후의 FT-IR 흡수 스펙트럼을 나타낸 것이다.
도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 형광 실크 나노섬유의 부착 가능한 일회용 유독물 감지제 용도에의 확인을 나타낸 것이다.
도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 형광 실크 나노섬유의 부착 가능한 스킨형 유독물 감지제 용도에의 확인을 나타낸 것이다.
도 14는 본 발명의 일실시예에 따른 형광 실크 나노섬유의 물질 전달 멤브레인에의 용도 확인을 나타낸 것이다.
도 15는 본 발명의 일실시예에 따른 리보플라빈을 포함하는 형광 실크 나노섬유의 리보플라빈 전달을 확인할 수 있는 광 발광을 나타낸 것이다.
1 is a schematic view of a method for manufacturing a fluorescent silk nanofiber according to an embodiment of the present invention.
2 is a fluorescence image of a fluorescent silk nanofiber according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a fluorescence spectrum and a scanning electron microscope image of a fluorescent silk nanofiber according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 shows daylight and ultraviolet (UV) irradiation images of fluorescent silk nanofibers according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a graph showing absorption and emission spectra of fluorosine-doped fluorescent silk nanofibers before and after exposure to hydrochloric acid vapor according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a graph showing changes in external color and fluorescence after the fluorescent silk nanofibers according to an embodiment of the present invention are exposed to hydrochloric acid vapor.
FIG. 7 is a graph showing changes in light emission and reaction rate after fluorescent silk nanofibers according to an embodiment of the present invention are exposed to hydrochloric acid vapor.
FIG. 8 shows a fluorescence spectrum of the fluorescent silk nanofiber according to an embodiment of the present invention after exposure to hydrochloric acid vapor.
9 is a graph showing a fluorescence spectrum after the fluorescent silk nanofibers according to an embodiment of the present invention are exposed to hydrofluoric acid vapor.
10 is a graph showing the results of solubility measurement of the fluorescent silk nanofibers according to an embodiment of the present invention by methanol vapor treatment.
FIG. 11 shows FT-IR absorption spectra of the fluorescent silk nanofibers before and after methanol vapor treatment according to an embodiment of the present invention.
Fig. 12 shows the confirmation of the use of an attachable disposable toxic agent in fluorescent silk nanofibers according to an embodiment of the present invention.
FIG. 13 shows confirmation of the use of an attachable skin-type toxicant-sensitive agent of a fluorescent silk nanofiber according to an embodiment of the present invention.
14 shows confirmation of the application of a fluorescent silk nanofiber to a mass transfer membrane according to an embodiment of the present invention.
FIG. 15 shows photoluminescence for confirming riboflavin transfer of a fluorescent silk nanofiber including riboflavin according to an embodiment of the present invention.

이하에 본 발명을 상세하게 설명하기에 앞서, 본 명세서에 사용된 용어는 특정의 실시예를 기술하기 위한 것일 뿐 첨부하는 특허청구의 범위에 의해서만 한정되는 본 발명의 범위를 한정하려는 것은 아님을 이해하여야 한다. 본 명세서에 사용되는 모든 기술용어 및 과학용어는 다른 언급이 없는 한은 기술적으로 통상의 기술을 가진 자에게 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다.Before describing the present invention in detail, it is to be understood that the terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to limit the scope of the invention, which is defined solely by the appended claims. shall. All technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art unless otherwise stated.

본 명세서 및 청구범위의 전반에 걸쳐, 다른 언급이 없는 한 포함(comprise, comprises, comprising)이라는 용어는 언급된 물건, 단계 또는 일군의 물건, 및 단계를 포함하는 것을 의미하고, 임의의 어떤 다른 물건, 단계 또는 일군의 물건 또는 일군의 단계를 배제하는 의미로 사용된 것은 아니다.Throughout this specification and claims, the word "comprise", "comprises", "comprising" means including a stated article, step or group of articles, and steps, , Step, or group of objects, or a group of steps.

한편, 본 발명의 여러 가지 실시예들은 명확한 반대의 지적이 없는 한 그 외의 어떤 다른 실시예들과 결합될 수 있다. 특히 바람직하거나 유리하다고 지시하는 어떤 특징도 바람직하거나 유리하다고 지시한 그 외의 어떤 특징 및 특징들과 결합될 수 있다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예 및 이에 따른 효과를 설명하기로 한다.On the contrary, the various embodiments of the present invention can be combined with any other embodiments as long as there is no clear counterpoint. Any feature that is specifically or advantageously indicated as being advantageous may be combined with any other feature or feature that is indicated as being preferred or advantageous. Hereinafter, embodiments of the present invention and effects thereof will be described with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 일실시예에 따른 형광 실크 나노섬유(Fluorescent Silk Nanofibers, FSNs)는 수용성의 광학 활성을 갖는 유기 염료가 도핑된 실크 나노섬유로서, 생분해성 및 물리적으로 일시적인 광학 활성을 가진다. 본 발명에 따른 형광 실크 나노섬유는 실크 생체고분자(silk biopolymer)와 광학 활성 유기염료(optically active organic dyes)를 포함하여 제조된 형광 실크 잉크를 이용하여 전기방사법(electrospining method)으로 제조된다. Fluorescent silk nanofibers (FSNs) according to an embodiment of the present invention are organic dye-doped silk nanofibers having water-soluble optical activity, and have biodegradability and physically temporal optical activity. The fluorescent silk nanofibers according to the present invention are produced by an electrospinning method using a fluorescent silk ink prepared by including a silk biopolymer and optically active organic dyes.

본 발명에 따른 형광 실크 나노섬유는 매트릭스 고분자로서 실크 생체고분자를 사용한다. 실크 매트릭스는 생체 적합성, 생분해성 및 재생가능성 등의 물성을 가지기 때문에 인체에 근접하여 사용되거나 인체 내부에 사용되기에 적합하다.The fluorescent silk nanofiber according to the present invention uses a silk biopolymer as a matrix polymer. The silk matrix has physical properties such as biocompatibility, biodegradability and reproducibility and is therefore suitable for use in close proximity to the human body or for use in the human body.

더욱 구체적으로 실크로부터 세리신 성분을 제거하여 얻어지는 실크 피브로인을 사용한다. 실크를 매트릭스 고분자로 사용함으로써 실크 나노섬유에 포함되는 약물이나 염료 등의 광학 활성을 갖는 도펀트들이 안정적으로 보존될 수 있다. More specifically, silk fibroin obtained by removing sericin components from silk is used. By using silk as a matrix polymer, optically active dopants such as drugs and dyes contained in silk nanofibers can be stably preserved.

또한 본 발명에 따른 형광 실크 나노섬유는 메탄올 증기 처리함으로써 실크 섬유의 결정성을 조절하여 특정 시간에 제거될 수 있다. Further, the fluorescent silk nanofiber according to the present invention can be removed at a specific time by controlling the crystallinity of the silk fiber by vapor-treating it with methanol.

상기 광학 활성 유기염료는 수용성 유기 염료로서, 로다민(rhodamine), 플루오레세인 나트륨(sodium fluorescein), 스틸벤(stilbene) 및 리보플라빈(riboflavin)로 구성되는 군에서 선택되는 어느 1종 이상을 사용한다. The optically active organic dye may be at least one selected from the group consisting of rhodamine, sodium fluorescein, stilbene and riboflavin as a water-soluble organic dye .

유기염료로서 플루오레세인 나트륨을 포함하는 형광 실크 나노섬유는 휘발성의 위험 물질인 염산(HCl) 증기에 대한 감지 기능을 갖는다. 이때 감지 가능한 염산 증기의 농도는 1 내지 3000 ppm 로서, 낮은 농도인 5 ppm 이하도 감지 가능하며, 인체 유입 시 치사 농도인 300 ppm 이상도 감지 가능하다. Fluorescent silk nanofibers containing fluorene sodium as an organic dye have a sensing function for hydrochloric acid (HCl) vapor, which is a volatile hazardous substance. At this time, the concentration of the detectable hydrochloric acid vapor is 1 to 3000 ppm, and it is possible to detect even the low concentration of 5 ppm or less and detect the lethal concentration of 300 ppm or more when the human body is introduced.

유기염료로서 리보플라빈을 포함하는 형광 실크 나노섬유는 신체 조직으로의 영양 물질 전달 기능을 갖는다. 형광 추적에 의해 물질 전달 효과를 관찰할 수 있다.Fluorescent silk nanofibers, including riboflavin as an organic dye, have nutrient transport into body tissues. Mass transfer effects can be observed by fluorescence tracing.

본 발명에 따른 형광 실크 나노섬유는 균일한 직경과 균질한 형광 특성을 갖는다. 본 발명에 따른 형광 실크 나노섬유는 300 내지 600 nm 의 범위 내에서 오차 범위 ± 10% 내의 균일한 직경을 가지며, 도핑된 광학 활성 유기염료에 따른 형광 특성을 갖는다. The fluorescent silk nanofibers according to the present invention have a uniform diameter and homogeneous fluorescence characteristics. The fluorescent silk nanofiber according to the present invention has a uniform diameter within an error range of +/- 10% within a range of 300 to 600 nm and has a fluorescence characteristic according to a doped optically active organic dye.

본 발명의 일실시예에 따른 형광 실크 나노섬유의 제조방법은 형광 실크 잉크 제조단계(S1) 및 전기방사단계(S2)를 포함한다. 도 1에 본 발명의 일실시예에 따른 형광 실크 나노섬유 제조방법의 모식도를 나타내었다. The method for producing fluorescent silk nanofibers according to an embodiment of the present invention includes a fluorescent silk ink production step (S1) and an electrospinning step (S2). FIG. 1 is a schematic view of a method of manufacturing a fluorescent silk nanofiber according to an embodiment of the present invention.

형광 실크 나노섬유는 도 1에 나타나는 것과 같이 실크 수용액에 수용성의 광학 활성 유기염료와 폴리에틸렌옥사이드가 혼합된 형광 실크 잉크를 제조하고, 제조된 형광 실크 잉크를 주사기(syringe)에 주입하고, 펌프(pump)에 장착한 후 전원장치(power supplier)를 이용하여 전압을 가하여 컬렉터(collector)에 전기 방사한다.As shown in Fig. 1, the fluorescent silk nanofibers are produced by preparing a fluorescent silk ink in which a water-soluble optically active organic dye and polyethylene oxide are mixed in a silk aqueous solution, injecting the produced fluorescent silk ink into a syringe, ), And then a voltage is applied to the collector using a power supplier.

상기 형광 실크 잉크 제조단계(S1)는 실크로부터 세리신을 제거하여 분리되는 피브로인을 포함하는 수용액인 실크 수용액 제조단계(S11)와 상기 제조된 실크 수용액에 광학 활성 유기 염료를 혼합하는 염료 혼합단계(S12)를 포함하여, 전기 방사에 사용될 잉크를 제조하는 단계이다. The fluorescent silk ink production step (S1) comprises a silk aqueous solution preparation step (S11) which is an aqueous solution containing fibroin which is separated by removing sericin from silk, a dye mixing step (S12) of mixing the optically active organic dye with the silk aqueous solution ) To produce an ink to be used for electrospinning.

상기 실크 수용액 제조단계(S11)는 실크로부터 세리신을 제거하여 분리되는 피브로인을 포함하는 수용액을 제조하는 단계이다. 실크 피브로인은 단백질의 구성요소인 다양한 아미노산(Amino-Acid)과 그 아미노산의 결합체가 혼재된 펩타이드(Peptide) 물질로서 높은 생리적 활성을 가지고 있고, 함유한 아미노산의 종류와 그 결합 형태에 따라 다방면의 용도로 활용될 수 있는 물질로서 누에고치 실크로부터 추출될 수 있다.The silk aqueous solution preparation step (S11) is a step of preparing an aqueous solution containing fibroin which is separated by removing sericin from silk. Silk fibroin has a high physiological activity as a peptide material in which a variety of amino acids (amino-acid) and a combination of its amino acids are mixed together as a constituent of a protein. Depending on the type of amino acid and the type of the amino acid contained, silk fibroin Can be extracted from the silkworm silk as a material that can be utilized as a silk.

실크 피브로인은 실크의 가는 실의 외피를 형성하고 있는 세리신(Sericin) 성분을 가공공정을 통해 녹여 제거하고 그 내부에 존재하는 피브로인(Fibroin)이라는 단백질을 얻은 다음 각종 효소 등을 촉매로 하여 가수분해를 통해 얻어지는데, 이때 가수분해방법 및 잔류물을 여과하는 방법에 따라 아미노산의 조성 및 분자량에 차이가 나며 실크 피브로인의 특성도 달라진다.Silk fibroin dissolves sericin, which forms the outer surface of silk thread, through a processing process, and obtains a protein called Fibroin, which is present in the silk fibroin, and hydrolyzes it by using various enzymes as a catalyst. Depending on the method of hydrolysis and filtration of residues, the amino acid composition and the molecular weight are different, and the characteristics of the silk fibroin are also different.

상기 실크 수용액 제조단계(S11)에서 제조되는 실크 수용액 중 실크 피브로인은 5 내지 10 중량% 포함된다. 더욱 바람직하게는 실크 피브로인을 7 내지 9 중량% 포함하는 실크 수용액을 제조하는 것이 좋다. In the silk aqueous solution produced in the silk aqueous solution preparation step (S11), 5 to 10% by weight of silk fibroin is contained. More preferably, a silk aqueous solution containing 7 to 9% by weight of silk fibroin is preferably produced.

상기 실크 수용액 제조단계(S11)는 실크 섬유를 이용하거나 누에(Bombyx mori) 고치를 이용할 수 있다. 먼저, 실크 섬유나 누에나방 고치에 물과 탄산나트륨(Na2CO3)을 첨가하여 90 내지 110 ℃에서 20 내지 30분 동안 가열하여 세리신을 제거함으로써 분자량 90 내지 110 kDa의 실크 피브로인을 추출한다. The silk aqueous solution preparation step (S11) may use silk fibers or a silkworm (Bombyx mori) cocoa. First, water and sodium carbonate (Na 2 CO 3 ) are added to silk fiber or silkworm cocoons and heated at 90 to 110 ° C for 20 to 30 minutes to remove sericin, thereby extracting silk fibroin having a molecular weight of 90 to 110 kDa.

추출된 실크 피브로인을 세척 및 건조 후 브롬화리튬(LiBr) 용액에 녹여 50 내지 80 ℃ 오븐에서 3 내지 5시간 동안 배양한다. 상기 배양된 용액을 투석 장치를 이용하여 실온에서 40 내지 60 시간 동안 증류수에 대하여 투석하였다. 상기 투석된 용액을 -5 ℃ 내지 0 ℃에서 10 내지 30 분간 원심 분리하고 불순물을 제거하여 5 내지 10 중량% 농도의 실크 수용액을 제조한다. The extracted silk fibroin is washed and dried and then dissolved in a lithium bromide (LiBr) solution and cultured in a 50 to 80 ° C oven for 3 to 5 hours. The cultured solution was dialyzed against distilled water at room temperature for 40 to 60 hours using a dialysis apparatus. The dialyzed solution is centrifuged at -5 ° C to 0 ° C for 10 to 30 minutes, and the impurities are removed to prepare a silk aqueous solution having a concentration of 5 to 10% by weight.

상기 염료 혼합단계(S12)는 상기 제조된 5 내지 10 중량% 농도의 실크 수용액에 전기 방사에 적합한 점도와 표면 장력을 갖도록 첨가제를 첨가한 후 광학 활성 유기염료를 첨가하는 단계이다. The dye mixing step (S12) is a step of adding an optically active organic dye to the prepared silicate aqueous solution at a concentration of 5 to 10% by weight to add an additive so as to have a viscosity and a surface tension suitable for electrospinning.

상기 실크 수용액에 첨가되는 첨가제로서 중량평균분자량(Mw) 900000 이하의 폴리에틸렌옥사이드(PEO)를 사용한다. 폴리에틸렌옥사이드를 첨가함으로써 비수용성인 β-sheet 형태로부터 유도된 실크 섬유의 취성(embrittiling)을 방지할 수 있다.It uses a weight average molecular weight of polyethylene oxide (PEO) of less than (M w) 900000 as an additive added to the aqueous solution of silk. The addition of polyethylene oxide can prevent the embrittilization of silk fibers derived from the non-aqueous β-sheet form.

또한 상기 실크 수용액에 혼합되는 광학 활성 유기염료는 로다민(rhodamine), 플루오레세인 나트륨(sodium fluorescein), 스틸벤(stilbene) 및 리보플라빈(riboflavin)로 구성되는 군에서 선택되는 어느 1종 이상을 사용한다. The optically active organic dye to be mixed into the silk aqueous solution may be at least one selected from the group consisting of rhodamine, sodium fluorescein, stilbene and riboflavin. do.

상기 염료 혼합단계(S12)는 먼저, 상기 제조된 5 내지 10 중량% 농도의 실크 수용액과 상기 3 내지 7 중량% 농도의 폴리에틸렌옥사이드 용액을 1 : 0.8-1.2 부피비로 혼합하여 염기성 용액을 제조한다. 상기 범위 내에서 PEO의 함량을 조절하여 제조되는 나노섬유의 직경을 300 내지 600 nm 범위 내에서 조절할 수 있다.In the dye mixing step (S12), a basic solution is prepared by mixing the silk aqueous solution having the concentration of 5 to 10% by weight and the polyethylene oxide solution having the concentration of 3 to 7% by weight at a ratio of 1: 0.8-1.2. The diameter of the nanofibers prepared by controlling the content of PEO within the above range can be controlled within the range of 300 to 600 nm.

다음으로, 제조된 염기성 용액에 상기 광학 활성 유기염료를 7 내지 15 mM 농도로 혼합하여 실크 형광 잉크를 제조한다. Next, the optically active organic dye is mixed at a concentration of 7 to 15 mM in the prepared basic solution to prepare a silk fluorescent ink.

상기 전기방사단계(S2)는 상기 실크 형광 잉크를 이용하여 전기 방사함으로써 형광 실크 나노섬유를 수득하는 단계로서, 압력을 이용하여 섬유를 제조하는 기존의 용융방사나 용액방사와는 달리 전기적인 힘을 이용하여 섬유의 형성이 가능하다.  The electrospinning step (S2) is a step of obtaining fluorescent silk nanofibers by electrospinning using the silk fluorescent ink. Unlike the conventional melt spinning or solution spinning which uses pressure to produce fibers, an electric force It is possible to form fibers.

즉, 본원발명은 방사원액에 고전압을 연결하고 방사원액과 거리를 둔 시점에 0 V 또는 반대전하의 전압을 걸어줌으로써, 전압의 차이에 의해 방사원액이 이동하고, 이동 중에 공기 중에서 용매가 휘발하거나, 용융액이 냉각되어 수집판에 도달했을 때는 섬유가 형성되는 원리를 이용하여 형광 실크 나노섬유를 제조한다. That is, in the present invention, when a high voltage is connected to the spinning stock solution and a voltage of 0 V or an opposite charge is applied to the spinning source at a distance from the spinning stock solution, the spinning stock solution moves due to the voltage difference, , The fluorescent silk nanofiber is produced using the principle that the fibers are formed when the melt is cooled and reaches the collecting plate.

전기방사단계(S2)는 먼저, 상기 제조된 실크 형광 잉크를 스틸(steel) 소재의 모세관(capillary tube)이 구비된 주사기에 주입하고, 모세관과 하부 금속 수집기 사이에 전압을 인가한다. 주입된 실크 형광 잉크가 펌프에 의해 금속판(collector)에 분무되고, 공기 중에서 건조됨에 따라 정전기적 반발력(electrostatic repulsion)에 의해 연장되어 나노섬유로서 금속판에 수집된다. 이때, 실크 나노섬유를 금속판로부터 낮은 비용으로 손쉽게 분리하기 위하여 금속판으로서 알루미늄 포일을 사용하는 것이 좋다. 알루미늄 호일 위에서 FSN을 방사하여 제작함으로써, 유연성, 순응성, 쉬운 가공성의 장점을 지닌다.The electrospinning step S2 first injects the prepared silk fluorescent ink into a syringe equipped with a capillary tube made of steel and applies a voltage between the capillary and the lower metal collector. The injected silk fluorescent ink is sprayed onto a metal plate by a pump and extended by electrostatic repulsion as it is dried in air to be collected on a metal plate as nanofibers. At this time, it is preferable to use an aluminum foil as a metal plate to easily separate the silk nanofibers from the metal plate at low cost. By spinning FSN on an aluminum foil, it has the advantages of flexibility, adaptability and easy processability.

상기 전기방사단계(S2)는 상기 모세관(또는 팁)과 금속판(또는 컬렉터) 사이의 거리는 10 내지 30 cm 이고, 실크 형광 잉크의 유속(방사속도)은 5 내지 15 μl/min 이며, 방사시간은 30 분 내지 2 시간 이고, 팁과 컬렉터 사이의 전위차는 5 내지 15 kV 의 조건으로 전기방사하여, 300 내지 600 nm의 범위 내에서 오차 범위 ±10% 내의 균일한 직경을 갖는 형광 실크 나노섬유를 제조한다. In the electrospinning step S2, the distance between the capillary (or tip) and the metal plate (or collector) is 10 to 30 cm, the flow rate of the silk fluorescent ink is 5 to 15 μl / min, 30 minutes to 2 hours, and the potential difference between the tip and the collector is electrospinning under the condition of 5 to 15 kV to produce a fluorescent silk nanofiber having a uniform diameter within an error range of +/- 10% within a range of 300 to 600 nm do.

또한 본 발명의 일실시예에 따른 형광 실크 나노섬유의 제조방법은 결정화단계(S3)를 더 포함하여, 제조된 형광 실크 나노섬유의 결정성을 조절하여 사용 후 제거되는 시간을 조절할 수 있다. In addition, the method for fabricating a fluorescent silk nanofiber according to an embodiment of the present invention may further include a crystallization step (S3) to control the crystallinity of the produced fluorescent silk nanofiber so as to control the removal time after use.

결정화단계(S3)는 메탄올 용액, 메탄올 증기 또는 수증기를 이용하여 처리하는 단계이다. 메탄올 용액을 이용하는 경우, 상온에서 메탄올 용액에 제조된 형광 실크 나노섬유를 침지시킨 후 일정시간 유지하여 처리하고, 메탄올 증기를 이용하는 경우 상온에서 밀폐된 용기에 메탄올을 투입하고 밀폐된 용기의 내측 일면에 제조된 형광 실크 나노섬유를 고정시켜 자연 증발되는 메탄올 증기와 형광 실크 나노섬유를 3일 이내로 반응시켜 처리한다. 수증기를 이용하는 경우, 일정한 온도의 진공 챔버에서 수증기에 수 시간을 노출시켜 처리(temperature-controlled water vapor annealing; TCWVA)한다. The crystallization step (S3) is a step of treating with a methanol solution, methanol vapor or water vapor. In the case of using a methanol solution, the fluorescent silk nanofibers prepared in a methanol solution at room temperature are immersed and maintained for a certain period of time. When methanol vapor is used, methanol is introduced into a closed container at room temperature, The fabricated fluorescent silk nanofiber is immobilized, and the vaporized methanol vapor and the fluorescent silk nanofiber are reacted within 3 days. When using water vapor, the water vapor is subjected to temperature-controlled water vapor annealing (TCWVA) in a vacuum chamber at a constant temperature.

본 발명에 따른 형광 실크 나노섬유를 이용하여 증기 상태의 산(acid) 또는 염기(base) 검출이 가능한 화학 센서로 이용할 수 있다. 본 발명에 따른 형광 실크 나노섬유는 친환경적이면서도 발광 특성에 의하여 높은 감도 및 가시성을 갖기 때문에 유해물질을 감지하는데 적합하게 이용될 수 있다. The fluorescent silk nanofiber according to the present invention can be used as a chemical sensor capable of detecting an acid or a base in a vapor state. The fluorescent silk nanofiber according to the present invention is environmentally friendly and has high sensitivity and visibility due to its luminescent characteristics, and thus can be suitably used for detecting harmful substances.

특히 플루오레세인 나트륨은 여기 상태(excited state)에서 양성자 이전 반응(protolytic reactions)의 발생으로 인해 형광 및 흡수에서 강한 pH 의존성을 나타내기 때문에 플루오레세인 나트륨을 포함하는 형광 실크 나노섬유는 염산 증기를 감지하는데 적합하게 이용될 수 있다. In particular, since fluorescein sodium exhibits strong pH dependency in fluorescence and absorption due to the occurrence of protolytic reactions in the excited state, the fluorescent silk nanofibers containing fluorene sodium exhibit a strong affinity for hydrochloric acid vapor Can be suitably used for sensing.

또한 본 발명에 따른 형광 실크 나노섬유를 이용하여 물질 전달을 위한 일회용 멤브레인으로 이용할 수 있다. Also, the fluorescent silk nanofiber according to the present invention can be used as a disposable membrane for mass transfer.

실시예Example

(1) 수성 실크 용액의 제조(1) Preparation of aqueous silk solution

Bombyx mori 고치를 0.02 M 탄산나트륨(Na2CO3)의 수용액에서 30 분 동안 끓여 세리신 단백질을 제거하여 실크 피브로인을 추출하였다. 추출된 실크 피브로인을 증류수로 20 분간, 3 회 헹구고 하루 동안 건조시켰다. 건조 후 실크 피브로인을 9.3 M LiBr 용액에 녹여 60 ℃ 오븐에서 4 시간 동안 배양하였다. Bombyx mori Kochi was boiled in an aqueous solution of 0.02 M sodium carbonate (Na 2 CO 3 ) for 30 minutes to remove silk fibroin by removing the sericin protein. The extracted silk fibroin was rinsed with distilled water for 20 minutes three times and dried for one day. After drying, silk fibroin was dissolved in 9.3 M LiBr solution and incubated in an oven at 60 ° C for 4 hours.

이 용액을 투석 카세트 (Cellu-Sep T1, Membrane Filtration Products, MWCO 3.5K)를 사용하여 실온에서 48 시간 동안 증류수에 대하여 투석하였다. 수득된 용액을 -1 ℃에서 9,000 rpm으로 20 분간 원심 분리하여 불순물을 제거하는 과정을 2회 반복하여 실크 피브로인 수용액을 얻었다. 얻어진 실크 피브로인 수용액의 최종 농도는 약 8 중량%였다.This solution was dialyzed against distilled water at room temperature for 48 hours using a dialysis cassette (Cellu-Sep T1, Membrane Filtration Products, MWCO 3.5K). The obtained solution was centrifuged at -1,000 캜 for 20 minutes at 9,000 rpm to remove impurities. This procedure was repeated twice to obtain a silk fibroin aqueous solution. The final concentration of the obtained aqueous solution of silk fibroin was about 8% by weight.

(2) 형광 실크 나노섬유의 제조를 위한 전기 방사 공정 (2) Electrospinning process for the production of fluorescent silk nanofibers

실크 피브로인 수용액에 폴리에틸렌옥사이드(PEO, Mv ~ 900,000, Sigma-Aldrich)를 첨가하여 전기방사에 적합한 점도와 표면 장력으로 조절하였다. 5 중량% PEO 용액과 8 중량% 실크 용액을 1 : 1 의 비로 혼합하여 염기성 용액을 제조하였다. 활성 염료를 10 mM의 농도로 염기성 용액과 혼합하여 형광 실크 잉크를 제조하였다. Polyethylene oxide (PEO, Mv ~ 900,000, Sigma-Aldrich) was added to the aqueous silk fibroin solution to adjust the viscosity and surface tension suitable for electrospinning. A basic solution was prepared by mixing 5 wt% PEO solution and 8 wt% silk solution at a ratio of 1: 1. The active dye was mixed with a basic solution at a concentration of 10 mM to prepare a fluorescent silk ink.

상기 활성 염료로서, 스틸벤 (Stilbene 420, Exciton), 플루오레세인 나트륨 (Fluorescein sodium salt, Sigma-Aldrich), 리보플라빈 (Riboflavin 5'- monophosphate sodium salt hydrate, Sigma-Aldrich) 및 로다민 B (Rhodamine B, Sigma-Aldrich)를 사용하였다. As active dyes, stilbene 420 (Exciton), Fluorescein sodium salt (Sigma-Aldrich), Riboflavin 5'-monophosphate sodium salt hydrate (Sigma-Aldrich) and Rhodamine B , Sigma-Aldrich).

제조된 형광 실크 잉크를 주사기에 주입하고 전기 방사 장치에 올려놓았다. 알루미늄 포일을 수집 스크린으로 사용하였다. 팁과 컬렉터 사이의 거리는 20 cm이었고, 바이오 잉크의 유속은 10 μl / min으로 설정되었다. 30 분에서 2 시간 사이의 전기 방사 시간 동안 21G 노즐 팁과 컬렉터 사이에 10 kV의 전위를 가했다. 최종적으로 생성된 형광 실크 나노섬유는 300-350 nm의 균일한 직경을 가졌다.The fabricated fluorescent silk ink was injected into a syringe and placed on an electrospinning device. An aluminum foil was used as the collection screen. The distance between the tip and the collector was 20 cm, and the flow rate of bio-ink was set at 10 [mu] l / min. A 10 kV potential was applied between the 21 G nozzle tip and the collector during the electrospinning time between 30 minutes and 2 hours. The finally produced fluorescent silk nanofibers had a uniform diameter of 300-350 nm.

(3) HCl 증기 환경의 제조 및 농도 조절(3) Preparation and concentration control of HCl vapor environment

HCl 증기 환경을 ppm 스케일로 제조하기 위해, 액체 HCl을 마이크로 피펫으로 비커에 적하하였다. 비커를 밀봉한 후, 실온에서 2 시간 동안 방치하여 액체 HCl을 완전히 증발시켰다. 1 ppm (v / v)의 농도의 경우, 비커 부피에 대한 HCl 증기의 부피비는 1 μL / L로 조정되었다. 1.63 μg의 액체 HCl을 증발시킴으로써, 실온에서 몰 질량으로부터 몰 체적비로 계산되는 1 μL의 HCl 증기를 얻을 수 있었다.To produce the HCl vapor environment in ppm scale, liquid HCl was added to the beaker with a micropipette. After the beaker was sealed, the liquid HCl was completely evaporated by allowing it to stand at room temperature for 2 hours. For a concentration of 1 ppm (v / v), the volume ratio of HCl vapor to beaker volume was adjusted to 1 μL / L. By evaporating 1.63 μg of liquid HCl, 1 μL of HCl vapor, calculated from molar mass to molar volume ratio, was obtained at room temperature.

실시예로서 일회용 피부 타입 패치 또는 의류나 보호장비에 부착되는 표시기로서 형광 실크 나노섬유 매트를 제조하였다. As an example, a fluorescent silk nanofiber mat was prepared as an indicator attached to a disposable skin type patch or clothing or protective equipment.

실험예Experimental Example

(1) 형광 현미경 이미지(1) Fluorescence microscope image

LEICA 사의 형광현미경 시스템(TCS SP8)을 사용하여 본 발명의 실시예에 따른 플루오레세인 나트륨을 포함하는 형광 실크 나노섬유의 형광 이미지를 얻었다. 상기 형광 실크 나노섬유 샘플에 488 nm 대역의 아르곤 레이저를 조사하여, 샘플에서 방출되는 형광 중 505-600 nm 파장에 해당하는 빛을 측정하였다. 측정 배율은 400배이다.Fluorescence microscope system (TCS SP8) manufactured by LEICA was used to obtain fluorescence images of fluorescent silk nanofibers containing sodium fluorescein according to an embodiment of the present invention. A sample of the fluorescent silk nanofiber was irradiated with an argon laser in the 488 nm band to measure light corresponding to a wavelength of 505-600 nm in fluorescence emitted from the sample. The measurement magnification is 400 times.

도 2에 나타나는 것과 같이 535 nm에서 최대 형광을 갖는 플루오레세인 나트륨이 혼합된 형광 실크 나노섬유는 균일하게 분포된 섬유로부터 균질하게 녹색 형광 방출을 나타내어 우수한 형광 특성을 갖는 것을 확인할 수 있다. 이는 염료 분자가 전기방사 공정 후에 실크 매트릭스에 균일하게 분포되어 있음을 나타낸다.As shown in FIG. 2, the fluorescent silk nanofibers in which fluorescein sodium having the maximum fluorescence at 535 nm is mixed show homogeneously green fluorescence emission from the uniformly distributed fibers, and thus it is confirmed that the fluorescence silk nanofibers have excellent fluorescence characteristics. This indicates that the dye molecules are uniformly distributed in the silk matrix after the electrospinning process.

(2) 형광 스펙트럼 및 주사 전자 현미경 이미지(2) Fluorescence spectrum and scanning electron microscope image

본 발명의 실시예에 따라 제조된 형광 실크 나노섬유에 대하여 형광 스펙트럼을 측정하하였다. 형광 스펙트럼은 vis/near-infrared spectrometer (iHR-320, HORIBA Jobin Yvon)를 사용하여 측정하였고, 325 nm He-Cd 연속파(CW) 레이저를 사용하여 조사되었다. 넓은 영역에 걸쳐 형광 실크 나노섬유를 여기시키기 위하여 레이저의 조사 지점을 초점 거리가 5 cm 인 광학 렌즈를 사용하여 확장하였다.Fluorescence spectra of the fluorescent silk nanofibers prepared according to the embodiment of the present invention were measured. Fluorescence spectra were measured using a vis / near-infrared spectrometer (iHR-320, HORIBA Jobin Yvon) and examined using a 325 nm He-Cd continuous wave (CW) laser. In order to excite the fluorescent silk nanofibers over a large area, the irradiation point of the laser was extended using an optical lens with a focal length of 5 cm.

도 3의 a~d에 나타나는 것과 같이 플루오레세인 나트륨, 리보플라빈, 스틸벤 420 및 로다민 B를 포함하는 형광 실크 나노섬유는 각각 535 nm, 540 nm, 435 nm, 585 nm의 파장에서 발광 피크를 나타내어, 형광 실크 나노섬유의 형광 특성이 이에 포함된 유기 염료의 고유 특성과 일치하는 것을 알 수 있다. Fluorescent silk nanofibers containing sodium fluorescein, riboflavin, stilbene 420 and rhodamine B as shown in Figs. 3 (a) to 3 (d) show emission peaks at wavelengths of 535 nm, 540 nm, 435 nm and 585 nm, respectively The fluorescence properties of the fluorescent silk nanofibers are consistent with the intrinsic properties of the organic dyes contained therein.

또한 본 발명의 실시예에 따라 제조된 형광 실크 나노섬유에 대하여 형광 실크 나노섬유의 구조를 관찰하고 섬유의 직경을 평가하기 위해 S-4800 (Hitachi)를 사용하여 주사 전자 현미경(scanning electron microscopy, SEM) 이미지를 촬영하였다. The fluorescent silk nanofibers prepared according to the examples of the present invention were observed by scanning electron microscopy (SEM) using S-4800 (Hitachi) to observe the structure of the fluorescent silk nanofibers and to evaluate the diameter of the fibers ) Images.

도 3의 e~h에 나타나는 것과 같이 모든 형광 실크 나노섬유는 직경이 균일하게 형성되는 것을 알 수 있다. SEM 이미지를 통해 측정된 형광 실크 나노섬유의 평균 직경은 300 내지 350 nm 이었다.It can be seen that all the fluorescent silk nanofibers are uniformly formed in diameter as shown in Figs. 3E to 3H. The average diameter of the fluorescent silk nanofibers measured by SEM images was 300 to 350 nm.

(3) 주광(daylight) 및 자외선(UV) 조사(3) Daylight and ultraviolet (UV) irradiation

형광 실크 나노섬유 매트는 백색 발광다이오드(light emitting diodes, LEDs)용 인광체(phosphors) 같은 색상 변환기로 사용될 수 있다. 도 4에 로다민 B가 도핑된 "AJOU", 플루오레세인 나트륨이 도핑된 "UNIV", 스틸벤 420이 도핑된 "NBOL", 세 종류의 형광 실크 나노섬유를 나타내었다. 문자를 나타내기 위하여 형광 실크 나노섬유 매트는 검은 종이를 사용한 섀도우 마스크 뒤에 놓았다. The fluorescent silk nanofiber mat may be used as a color converter such as phosphors for light emitting diodes (LEDs). FIG. 4 shows three kinds of fluorescent silk nanofibers, "AJOU" doped with rhodamine B, "UNIV" doped with fluorescein sodium, and "NBOL" doped with stilbene 420. To represent the characters, the fluorescent silk nanofiber mat was placed behind a shadow mask using black paper.

도 4a에 나타나는 것과 같이 주광(daylight) 조사 시, 형광 실크 나노섬유는 각각 분홍(pink), 노랑(yellow) 및 흰(white) 색을 나타내었다. 도 4b에 나타나는 것과 같이 325 nm He-Cd 레이저를 사용하여 조사 시, 오렌지 레드(형광 피크 파장, λpeak ~ 585 nm), 녹색(λpeak ~ 525 nm), 청색(λpeak ~ 435 nm)의 균일한 형광이 관찰되었다. As shown in FIG. 4A, the fluorescent silk nanofibers exhibited pink, yellow, and white colors, respectively, during daylight irradiation. Even when irradiated with a 325 nm He-Cd laser, as shown in 4b, orange-red (fluorescent peak wavelength, λ peak ~ 585 nm) of the green (λ peak ~ 525 nm), blue light (λ peak ~ 435 nm) A uniform fluorescence was observed.

(4) 유해물질 감지 성능 평가(4) Assessment of hazardous substance detection performance

도 5에 염산 증기에 노출되기 전(실선)과 후(점선)의 플루오레세인 나트륨이 도핑된 형광 실크 나노섬유의 흡수 및 방출 스펙트럼을 나타내었다. 흡수 스펙트럼(청색)이 쉬프트(shift)되는 동안, 방출 스펙트럼(녹색)은 동일한 파장에서 세기(intensity)가 감소하였다. 낮아진 형광(형광 화학 센싱에 사용 가능)과 함께, 흡수 피크의 쉬프트에 따른 형광 실크 나노섬유의 색 변화는 염산 감지의 우수한 지표가 될 수 있음을 나타낸다.FIG. 5 shows absorption and emission spectra of fluorescent silk nanofibers doped with fluorene sodium before (solid line) and after (dotted line) before exposure to hydrochloric acid vapor. While the absorption spectrum (blue) was shifted, the emission spectrum (green) decreased in intensity at the same wavelength. In addition to lowered fluorescence (which can be used for fluorescence chemical sensing), the change in color of the fluorescent silk nanofibers with shifting of the absorption peaks can be an excellent indicator of the detection of hydrochloric acid.

또한 플루오레세인 나트륨이 도핑된 형광 실크 나노섬유를 다양한 농도(300, 500, 1300, 3000 ppm)로 증기화된 염산에 노출시켰다. Fluorescein sodium doped fluorescent silk nanofibers were also exposed to vaporized hydrochloric acid at various concentrations (300, 500, 1300, 3000 ppm).

도 6a에 300 ppm 염산 증기(10분 RD50 값)에 노출된 형광 실크 나노섬유의 외부 색상 및 형광 변화를 나타내었다. 노출 시간이 증가함에 따라 형광 색은 밝은 녹색(λpeak = 535 nm)에서 어두운 녹색(λpeak = 510 nm)으로 이동하는 한편, 주광 조사 하의 외부 색상은 밝은 노랑에서 밝은 녹색으로 변화하였다. 6A shows the external color and fluorescence change of fluorescent silk nanofibers exposed to 300 ppm hydrochloric acid vapor (10 minutes RD 50 value). As the exposure time increased, the fluorescence color shifted from light green (λ peak = 535 nm) to dark green (λ peak = 510 nm), while external light under daylight changed from bright yellow to light green.

또한 도 6b에 다양한 농도에서 2초 동안 노출되었을 때 형광 실크 나노섬유의 형광 색상을 나타내었다. 염산 증기의 농도가 증가함에 따라 응답은 더욱 빠르고 명확해진 것을 알 수 있다. Also, FIG. 6b shows the fluorescent hue of the fluorescent silk nanofibers when exposed for 2 seconds at various concentrations. As the concentration of hydrochloric acid vapor increases, the response becomes faster and clearer.

또한 광 발광과 반응율 변화를 치사 농도인 RD50 (300 ppm, 쥐), LCLO,30 min (1300 ppm, 사람), LCLO,5 min (3000 ppm, 사람)에서 비교하였다. 도 7에 나타나는 것과 같이 형광에 노출되어 완전히 열화 되기까지 300 ppm에서 18초, 1300 ppm에서 4초, 3000 ppm에서 2초가 소요되어 모든 농도에서 FSNs가 즉각적으로 염산 증기에 의해 부식되는 것을 알 수 있다.In addition, the changes in photoluminescence and reaction rate were compared in the lethal concentrations of RD 50 (300 ppm, mouse), LC LO, 30 min (1300 ppm, human), LC LO, 5 min (3000 ppm, human). As shown in FIG. 7, it takes about 18 seconds at 300 ppm, 13 seconds at 3000 ppm and 2 seconds at 3000 ppm until completely deteriorated by fluorescence, and FSNs are immediately eroded by hydrochloric acid vapor at all concentrations .

또한 저농도에서의 반응도 확인하였다. 도 8에 0, 5, 10, 100 ppm인 HCl 증기에 5분간 노출한 후 FSN 화학센서의 형광 스펙트럼을 나타내었다. 도 8에 나타나는 것과 같이 낮은 ppm 농도에서도 FSN 센서는 몇 분 내에 검출 신호를 보였으며, 이는 안전 조치를 취할 충분한 시간을 확보할 수 있음을 의미한다. Also, the reaction at low concentration was confirmed. FIG. 8 shows the fluorescence spectrum of the FSN chemical sensor after 5 minutes of exposure to HCl vapors of 0, 5, 10 and 100 ppm. As shown in FIG. 8, even at low ppm concentrations, the FSN sensor showed a detection signal within a few minutes, which means that it can secure sufficient time to take safety measures.

또한 도 9에 나타나는 것과 같이 동일한 FSN 센서를 통해 인체에 치명적인 물질에 해당하는 불산 증기의 검출도 가능한 것을 확인하였다. Also, as shown in FIG. 9, it is confirmed that the same FSN sensor can detect hydrofluoric acid vapor corresponding to a fatal substance in the human body.

(5) 형광 실크 나노섬유의 용해도 측정(5) Measurement of solubility of fluorescent silk nanofibers

용해도는 실크 분자의 결정성에 의존하며 실크 센서의 수명 주기를 결정할 수 있다. 본 발명에 따른 형광 실크 나노섬유는 도 10에 나타낸 것과 같이 결정성이 작기 때문에 물에 쉽게 용해 가능한 것을 알 수 있다. 메탄올 증기 처리는 실크의 2차 구조(β-sheet)의 결정성을 향상시키며, 메탄올 증기 처리를 길게 할수록 알루미늄 호일의 물 세척 이후에도 많은 FSNs가 남는 것을 확인할 수 있다. The solubility depends on the crystallinity of the silk molecule and can determine the life cycle of the silk sensor. It can be seen that the fluorescent silk nanofiber according to the present invention is easily soluble in water because of its low crystallinity as shown in Fig. The methanol vapor treatment improves the crystallinity of the secondary structure of the silk (β-sheet), and the longer the methanol vapor treatment is, the more FSNs remain after washing the aluminum foil.

다형 전이(polymorphic transition)는 물 용해도와 상관관계가 있으며 이는 FT-IR (푸리에 변환 적외선 분광법)에 의해 분석 가능하다. 도 11에 나타낸 것과 같이 비처리된 FSN은 전형적인 비정질 단백질의 무작위 코일 구성에 의해 1647 cm-1에서 공명 흡수가 검출된다. 3일 동안 메탄올 증기로 FSN을 처리한 후, β-sheet 실크 섬유의 구조에 의해 1625 cm-1에서 선명한 피크가 검출되었다.Polymorphic transitions are correlated with water solubility, which can be analyzed by FT-IR (Fourier Transform Infrared Spectroscopy). As shown in Fig. 11, the untreated FSN is detected by resonance absorption at 1647 cm < -1 > by the random coil configuration of a typical amorphous protein. After FSN treatment with methanol vapor for 3 days, a clear peak at 1625 cm -1 was detected by the structure of the β-sheet silk fiber.

(6) 부착 가능한 일회용 및 스킨형 유독물 감지제 용도에의 확인(6) Confirmation for the use of disposable and skin-type toxic substances

본 발명에 따른 형광 실크 나노섬유를 작업복이나 보호 장비에 쉽게 부착하여 위험 표시기로 활용하였다. 도 12a에서 직사각형 조각의 FSNs를 실험용 장갑에 HCl 감지제로 플루오레세인 나트륨, 리보플라빈, 스틸벤을 좌에서 우로 부착하였다. FSNs를 HCl 증기에 1분간 노출 시킨 후, 도 12b에 나타나는 것과 같이 플루오레세인 나트륨을 포함하는 FSN은 형광 특성을 보였으나, 리보플라빈과 스틸벤을 포함하는 FSN은 HCl 증기에 반응하지 않았다. 또한 도 12c에 나타나는 것과 같이 사용된 FSN은 환경오염 없이 물로 헹구어 제거될 수 있다. The fluorescent silk nanofibers according to the present invention were easily attached to work clothes or protective equipment and used as a danger indicator. In FIG. 12A, rectangular pieces of FSNs were attached to experimental gloves from left to right with sodium fluorocarbons, riboflavin, and stilbene as HCl sensing agents. After exposure of the FSNs to HCl vapor for 1 minute, the FSN containing fluorescein sodium showed fluorescence properties as shown in Figure 12b, but the FSN containing riboflavin and stilbene did not react to the HCl vapor. Also, as shown in Figure 12C, the FSN used can be rinsed off with water without environmental contamination.

또한 FSN 매트는 도 13에 나타나는 것과 같이 피부에 덮어 쓸 수 있는 일회용 스킨형 센서로 활용 가능하다. 도 13a에 나타나는 것과 같이 플루오레세인 나트륨을 포함하는 형광 실크 나노섬유로 제작된 매트를 피부에 부착하여 유해 물질 감지 센서로 이용할 수 있고, 도 13b에 나타나는 것과 같이 물을 이용하여 빠르고 쉽게 제거가 가능하다. Also, the FSN mat can be used as a disposable skin type sensor which can be covered on the skin as shown in Fig. As shown in FIG. 13A, a mat made of fluorescent silk nanofibers including sodium fluorescein can be attached to the skin to be used as a sensor for detecting a harmful substance. As shown in FIG. 13B, water can be used for quick and easy removal Do.

(7) 물질 전달 멤브레인 용도에의 확인(7) Confirmation of use of mass transfer membrane

본 발명에 따른 형광 실크 나노섬유는 높은 표면 대 부피 비로 인해, 약재를 함유한 생물학적 조직 운반체로 활용가능하다. 또한 실크 피브로인의 생체적합성으로 인해 FSN은 인체 이식 및 재흡수가 가능하다. 게다가, 도핑된 기능성 물질의 형광은 이를 이미지화하면서 물질 전달을 규명하는 기능을 동시에 수행할 수 있다. Fluorescent silk nanofibers according to the present invention can be utilized as a biological tissue carrier containing a medicament due to their high surface to volume ratio. Due to the biocompatibility of silk fibroin, FSN can be transplanted and reabsorbed. In addition, the fluorescence of the doped functional material can simultaneously perform the function of identifying the mass transfer while imaging it.

본 실험예에서는 리보플라빈이 도핑된 형광 실크 나노섬유를 피부에 영양을 공급하는 전달계로 모델링하여 재현하였다. 리보플라빈은 비타민 B2로 알려진 영양분으로, 여드름 및 피지 관리와 같은 피부 관리에 효과가 있는 것으로 알려져 있다. In this experiment, riboflavin-doped fluorescent silk nanofibers were modeled and reproduced as a delivery system for nourishing the skin. Riboflavin, known as vitamin B2, is known to be effective in skin care, such as acne and sebum management.

도 14a와 도 14b에서 리보플라빈이 도핑된 FSN 매트를 생물조직(닭가슴살) 위에 놓았다. 생체 조직에 함유된 수분을 통해 리보플라빈이 추출되는 한편, 이 과정에서 형광 실크 나노섬유가 용해되어 버릴 수 있으므로 실크 매트릭스의 네트워크를 안정화를 위해 사전에 메탄올 증기를 통해 FSN을 결정화시켜 놓았다. 2초 동안 매트에 도핑되었던 리보플라빈이 조직 표면으로 분산되었으며, 이후 FSN 매트가 조직에서 분리되었다. 14A and 14B, a riboflavin-doped FSN mat was placed on a biological tissue (chicken breast). Since the riboflavin is extracted from the water contained in the living tissue and the fluorescent silk nanofibers may be dissolved in the process, FSN is crystallized through methanol vapor in advance to stabilize the network of the silk matrix. Riboflavin, which had been doped onto the mat for 2 seconds, was dispersed to the tissue surface, after which the FSN mat was separated from the tissue.

전달된 리보플라빈은 UV 노광 하에 형광을 관찰함으로서 확인될 수 있었다. 도 14c와 도 14d는 생체조직이 UV 광원에 의해 여기된 사진을 보여준다. 리보플라빈이 전달된 부분(도 14c)과 전달되지 않은 부분(도 14d)을 광학적으로 비교하였으며, 이를 통해 리보플라빈의 녹색 형광이 리보플라빈이 전달된 지점에서 관찰되는 것을 확인할 수 있었다.The delivered riboflavin could be identified by observing fluorescence under UV exposure. FIGS. 14C and 14D show photographs in which biotissues are excited by a UV light source. FIG. The optical portion of riboflavin (FIG. 14C) and the portion of untransfected riboflavin (FIG. 14D) were optically compared and it was confirmed that the green fluorescence of riboflavin was observed at the point where riboflavin was transferred.

리보플라빈 전달 전후의 FSN의 형광 강도를 비교할 때, 전달된 리보플라빈의 양을 정량화 할 수 있다. 도 15에 나타낸 것과 같이 리보플라민을 포함하는 FSN 매트의 형광은 2초 동안 60%까지 현저히 감소하였으며, 리보플라빈 염료가 빠져나가면서 하얗게 외관이 변했음을 확인할 수 있다.When comparing the fluorescence intensity of FSN before and after riboflavin transfer, the amount of delivered riboflavin can be quantified. As shown in FIG. 15, the fluorescence of the FSN mat containing riboflamin was significantly reduced to 60% for 2 seconds, indicating that the appearance of the riboflavin dye changed whitish as it exited.

전술한 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The features, structures, effects, and the like illustrated in the above-described embodiments can be combined and modified in other embodiments by those skilled in the art to which the embodiments belong. Therefore, it should be understood that the present invention is not limited to these combinations and modifications.

Claims (13)

실크 나노섬유에 광학 활성 유기염료가 도핑된 형광 실크 나노섬유를 이용하여 1 내지 3000ppm 범위의 산(acid) 증기의 검지가 가능하고,
상기 형광 실크 나노섬유의 흡수 및 방출 스펙트럼 측정 시 흡수 스펙트럼의 쉬프트(shift) 및 방출 스펙트럼의 세기(intensity) 감소에 따른 형광 실크 나노섬유의 색 변화를 통하여 산(acid) 증기의 검지가 가능한 형광 실크 나노섬유 센서.
It is possible to detect the acid vapor in the range of 1 to 3000 ppm by using the fluorescent silk nanofiber in which the optically active organic dye is doped in the silk nanofiber,
Fluorescent silk capable of detecting acid vapors through color change of fluorescent silk nanofibres due to shift of absorption spectrum and intensity of emission spectrum in measurement of absorption and emission spectra of the fluorescent silk nanofibers Nanofiber sensors.
제1항에 있어서,
상기 실크 나노섬유는 실크로부터 세리신 성분을 제거하여 얻어지는 실크 피브로인을 포함하는 것을 특징으로 하는 형광 실크 나노섬유 센서.
The method according to claim 1,
Wherein the silk nanofiber includes silk fibroin obtained by removing a sericin component from a silk.
제1항에 있어서,
상기 광학 활성 유기염료는 로다민(rhodamine), 플루오레세인 나트륨(sodium fluorescein), 스틸벤(stilbene) 및 리보플라빈(riboflavin)로 구성되는 군에서 선택되는 어느 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 형광 실크 나노섬유 센서.
The method according to claim 1,
Wherein the optically active organic dye comprises at least one selected from the group consisting of rhodamine, sodium fluorescein, stilbene, and riboflavin. Silk nanofiber sensors.
삭제delete 제1항의 형광 실크 나노섬유 센서를 제조하는 방법으로서,
실크로부터 세리신을 제거하여 분리되는 피브로인을 포함하는 수용액인 실크 수용액 제조단계(S11)와 상기 실크 수용액에 전기 방사에 적합한 점도와 표면 장력을 갖도록 첨가제를 첨가하여 염기성 용액을 제조한 후 상기 염기성 용액에 광학 활성 유기 염료를 혼합하는 염료 혼합단계(S12)를 포함하여, 실크 수용액에 광학 활성 유기염료가 혼합된 형광 실크 잉크를 제조하는 형광 실크 잉크 제조단계(S1); 및
상기 형광 실크 잉크를 이용하여 전기방사하는 전기방사단계(S2);를 포함하며,
상기 염료 혼합단계(S12)에서 상기 염기성 용액은 상기 실크 수용액과 상기 첨가제를 1: 0.8-1.2 부피 비율로 혼합하여 제조되고,
상기 염료 혼합단계(S12)는 상기 염기성 용액에 상기 광학 활성 유기염료를 7 내지 15 mM 농도로 혼합하는 것을 특징으로 하는 형광 실크 나노섬유 센서 제조방법.
A method for producing the fluorescent silk nanofiber sensor of claim 1,
(S11) which is an aqueous solution containing fibroin which is separated by removing sericin from silk, and an additive is added to the silk aqueous solution so as to have a viscosity and a surface tension suitable for electrospinning to prepare a basic solution, A fluorescent silk ink production step (S1) of producing a fluorescent silk ink in which an optically active organic dye is mixed with a silk aqueous solution, including a dye mixing step (S12) of mixing an optically active organic dye; And
And an electrospinning step (S2) of electrospinning using the fluorescent silk ink,
In the dye mixing step (S12), the basic solution is prepared by mixing the silk aqueous solution and the additive at a volume ratio of 1: 0.8-1.2,
Wherein the dye mixing step (S12) comprises mixing the optically active organic dye in the basic solution at a concentration of 7 to 15 mM.
삭제delete 제5항에 있어서,
상기 실크 수용액 제조단계(S11)는 상기 피브로인이 5 내지 10 중량% 포함되도록 실크 수용액을 제조하는 단계인 것을 특징으로 하는 형광 실크 나노섬유 센서 제조방법.
6. The method of claim 5,
Wherein the silk aqueous solution preparation step (S11) is a step of preparing a silk aqueous solution such that the fibroin is contained in an amount of 5 to 10% by weight.
제5항에 있어서,
상기 광학 활성 유기염료로서 로다민(rhodamine), 플루오레세인 나트륨(sodium fluorescein), 스틸벤(stilbene) 및 리보플라빈(riboflavin)로 구성되는 군에서 선택되는 어느 1종 이상을 혼합하는 것을 특징으로 하는 형광 실크 나노섬유 센서 제조방법.
6. The method of claim 5,
Wherein the optically active organic dye is a mixture of at least one selected from the group consisting of rhodamine, sodium fluorescein, stilbene, and riboflavin. A method for manufacturing a silk nanofiber sensor.
삭제delete 삭제delete 제5항에 있어서,
상기 전기방사단계(S2)는 상기 형광 실크 잉크를 모세관이 구비된 주사기에 주입하고, 상기 모세관과 특정 거리를 두고 설치되는 컬렉터 사이에 전압을 인가하여, 주입된 형광 실크 잉크가 펌프에 의해 컬렉터에 분무되고, 공기 중에서 건조됨에 따라 형광 실크 나노섬유 센서를 제조하는 단계인 것을 특징으로 하는 형광 실크 나노섬유 센서 제조방법.
6. The method of claim 5,
The electrospinning step S2 injects the fluorescent silk ink into a syringe provided with a capillary tube, applies a voltage between the capillary tube and a collector provided at a specific distance, and injects the fluorescent silk ink into the collector Wherein the step of preparing the fluorescent silk nanofiber sensor is a step of producing a fluorescent silk nanofiber sensor as it is sprayed and dried in the air.
제11항에 있어서,
상기 전기방사단계(S2)는 상기 모세관과 컬렉터 사이의 거리는 10 내지 30cm 이고, 모세관과 컬렉터 사이의 전위차는 5 내지 15kV 의 조건으로 전기방사하여 형광 실크 나노섬유 센서를 제조하는 단계인 것을 특징으로 하는 형광 실크 나노섬유 센서 제조방법.
12. The method of claim 11,
Wherein the electrospinning step S2 is a step of preparing a fluorescent silk nanofiber sensor by electrospinning the capillary and the collector at a distance of 10 to 30 cm and a potential difference between the capillary and the collector at 5 to 15 kV Method of manufacturing a fluorescent silk nanofiber sensor.
제5항에 있어서,
상기 전기방사단계(S2) 이후에, 제조된 형광 실크 나노섬유 센서의 결정성을 조절하는 결정화단계(S3)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 형광 실크 나노섬유 센서 제조방법.
6. The method of claim 5,
Further comprising a crystallization step (S3) of regulating the crystallinity of the fabricated fluorescent silk nanofiber sensor after the electrospinning step (S2).
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