KR20170034504A - 자성 나노입자-백금 코어쉘 복합체 및 그의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 자성 나노입자를 포함하는 코어(core); 및 코어의 표면에 위치하고, 백금(Pt) 나노입자를 포함하는 쉘(shell);을 포함하는 자성 나노입자-백금 코어쉘 복합체에 관한 것이다. 본 발명의 자성 나노입자-백금 코어쉘 복합체는 자성 나노입자의 표면에 백금 나노입자를 코팅하여 과산화효소서의 활성 및 민감도를 향상시킬 수 있다. 또한, 이와 같은 자성 나노입자-백금 코어쉘 복합체를 바이오센서에 적용하여 성능을 향상시킬 수 있다.
Description
본 발명은 자성 나노입자-백금 코어쉘 복합체 및 그의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 자성 나노입자의 표면에 백금 나노입자를 코팅한 과산화효소 활성을 갖는 자성 나노입자-백금 코어쉘 복합체 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
효소 반응에 기반을 둔 효소면역측정법(ELISA) 방식의 면역진단 방법은 현재 광범위한 질병 및 환경유해물질의 검출을 위해 널리 사용되고 있다. ELISA는, 항원물질과 결합하는 일차 항체와 상기 일차항체와 결합하는 이차항체-효소 결합체를 이용하여 특정 기질과 효소간의 반응을 통해 특정 생체분자의 유무를 고감도로 검출하는 방법이다. 이러한 ELISA에서 가장 많이 사용되는 효소로는, 과산화효소(peroxidase)의 한 종류인 고추냉이 과산화효소(horseradish peroxidase, HRP)가 있다. 하지만, HRP와 같은 기존의 ELISA 방법에서 사용되는 유기효소는 제한된 효소 활성 때문에 ELSIA에 사용 시 민감도가 충분히 높지 않을 뿐만 아니라, 주변 환경이나 반응 조건 및 보관 시간에 따라 효소활성이 크게 변하여 진단의 신뢰성에 큰 문제를 야기할 수 있다는 단점이 있다.
이러한 유기효소의 단점을 해결하기 위하여 2007년 자성 나노입자가 효소모방 활성을 가짐이 보고된 이후(Nat. Nanotechnol. 2007, 2, 577), 그래핀 산화물, 금속 산화물 등 다양한 형태의 과산화효소 유사체들이 개발되고 있다. 그러나 상기 자성 나노입자나 금속 산화물은 단위 개체 당 활성 및 민감도가 부족하여 실제 면역진단에서의 사용이 용이하지 않다는 문제점이 있다.
따라서, 과산화효소서의 활성 및 민감도를 향상시키고, 과산화효소의 대체물로 효소를 이용한 효소면역측정법, 바이오센서 또는 면역조직화학에서 이용할 수 있는 과산화효소 유사체의 개발이 필요한 실정이다.
본 발명의 목적은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로 자성 나노입자의 표면에 백금 나노입자를 코팅하여 과산화효소서의 활성 및 민감도가 향상된 자성 나노입자-백금 코어쉘 복합체를 제공하는데 있다.
또한, 이와 같은 자성 나노입자-백금 코어쉘 복합체를 적용한 바이오센서를 제공하는데 있다.
또한, 백금염을 환원시켜 상기 자성 나노입자 상에 코팅함으로써 원하는 양만큼 백금 나노입자를 코팅할 수 있는 자성 나노입자-백금 코어쉘 복합체의 제조방법을 제공하는데 있다.
또한, 이와 같은 자성 나노입자-백금 코어쉘 복합체의 제조방법을 적용한 바이오센서의 제조방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면,
자성 나노입자를 포함하는 코어(core); 및 상기 코어의 표면에 위치하고, 백금(Pt) 나노입자를 포함하는 쉘(shell);을 포함하는 자성 나노입자-백금 코어쉘 복합체가 제공된다.
상기 자성 나노입자가 산화철 및 페라이트(ferrite) 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
상기 산화철이 Fe2O3 및 Fe3O4, 중에서 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 페라이트가 CoFe2O4 및 MnFe2O4 중에서 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 코어의 직경이 8 내지 12nm일 수 있다.
상기 백금 나노입자의 직경이 0.1 내지 5nm일 수 있다.
상기 자성 나노입자-백금 코어쉘 복합체의 표면에 기능기를 추가로 포함할 수 있다.
상기 기능기가 카르복실기일 수 있다.
본 발명의 다른 또 하나의 측면에 따르면,
상기 자성 나노입자-백금 코어쉘 복합체를 포함하는 바이오센서.
본 발명의 다른 또 하나의 측면에 따르면,
자성 나노입자를 포함하는 코어(core)를 제조하고, 상기 코어의 표면에 백금(Pt) 나노입자를 코팅하여 백금 쉘(shell)을 형성함으로써 자성 나노입자-백금 코어쉘 복합체를 제조하는 자성 나노입자-백금 코어쉘 복합체의 제조방법이 제공된다.
상기 자성 나노입자-백금 코어쉘 복합체의 제조방법이,
(a) 자성 나노입자를 제조하는 단계; (b) 상기 자성 나노입자를 분산 용매에 분산시켜 자성 나노입자가 분산된 용액을 제조하는 단계; 및 (c) 단계 (b)에서 제조된 용액에 백금(Pt)염과 환원제를 첨가하여 자성 나노입자-백금 코어쉘 복합체를 제조하는 단계;를 포함할 수 있다.
단계 (a)가, (a-1) 자성을 갖는 금속의 염을 포함하는 용액을 준비하는 단계; 및 (a-2) 단계 (a-1)에서 제조된 용액에 염기성 용액을 첨가하여 염기성 조건 하에서 자성 나노입자를 침전시키는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 자성을 갖는 금속의 염이 FeCl3 및 FeCl2 중에서 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 분산 용매가 히드록실아민 히드로클로라이드(NH2OH·HCl), 테트라메틸 암모늄 히드록사이드(TMAOH) 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
상기 백금염이 H2PtCl6 ·6H2O, 및 K2PtCl4 중에서 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 환원제가 안정제의 기능을 동시에 수행할 수 있다.
상기 환원제가 시트르산나트륨 및 아스코르브산, 중에서 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 염기성 용액이 암모니아, 탄산나트륨, 탄산칼륨, 수산화나트륨, 및 수산화칼륨 중에서 선택된 어느 하나의 수용액일 수 있다.
상기 염기성 조건이 pH가 8 내지 12일 수 있다.
본 발명의 다른 또 하나의 측면에 따르면,
상기 자성 나노입자-백금 코어쉘 복합체의 제조방법을 포함하는 바이오센서의 제조방법이 제공된다.
본 발명의 자성 나노입자-백금 코어쉘 복합체는 자성 나노입자의 표면에 백금 나노입자를 코팅하여 과산화효소서의 활성 및 민감도를 향상시킬 수 있다.
또한, 이와 같은 자성 나노입자-백금 코어쉘 복합체를 바이오센서에 적용하여 성능을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 자성 나노입자-백금 코어쉘 복합체의 제조방법은 백금염을 환원시켜 상기 자성 나노입자 상에 코팅함으로써 원하는 양만큼 백금 나노입자를 코팅할 수 있다.
또한, 이와 같은 자성 나노입자-백금 코어쉘 복합체의 제조방법을 적용하여 바이오센서를 제조할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 자성 나노입자-백금 코어쉘 복합체의 개략도이다.
도 2는 비교예 1에 따라 제조된 자성 나노입자, 실시예 1 내지 3에 따라 제조된 자성 나노입자-백금 코어쉘 복합체의 XRD 측정 결과이다.
도 3은 비교예 1에 따라 제조된 자성 나노입자, 실시예 1 내지 3에 따라 제조된 자성 나노입자-백금 코어쉘 복합체의 HR-TEM 이미지이다.
도 4는 비교예 1에 따라 제조된 자성 나노입자, 실시예 1 내지 3에 따라 제조된 자성 나노입자-백금 코어쉘 복합체의 과산화효소로서의 활성을 측정한 결과이다.
도 5는 비교예 1에 따라 제조된 자성 나노입자, 실시예 1 내지 3에 따라 제조된 자성 나노입자-백금 코어쉘 복합체의 일정상태 역학(Steady state kinetics)을 통한 효소반응의 매개변수의 관찰을 통해 과산화효소로서의 활성을 측정한 결과이다.
도 2는 비교예 1에 따라 제조된 자성 나노입자, 실시예 1 내지 3에 따라 제조된 자성 나노입자-백금 코어쉘 복합체의 XRD 측정 결과이다.
도 3은 비교예 1에 따라 제조된 자성 나노입자, 실시예 1 내지 3에 따라 제조된 자성 나노입자-백금 코어쉘 복합체의 HR-TEM 이미지이다.
도 4는 비교예 1에 따라 제조된 자성 나노입자, 실시예 1 내지 3에 따라 제조된 자성 나노입자-백금 코어쉘 복합체의 과산화효소로서의 활성을 측정한 결과이다.
도 5는 비교예 1에 따라 제조된 자성 나노입자, 실시예 1 내지 3에 따라 제조된 자성 나노입자-백금 코어쉘 복합체의 일정상태 역학(Steady state kinetics)을 통한 효소반응의 매개변수의 관찰을 통해 과산화효소로서의 활성을 측정한 결과이다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하도록 한다.
그러나, 이하의 설명은 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 자성 나노입자-백금 코어쉘 복합체의 개략도이다. 여기서, 자성 나노입자는 Fe3O4인 것으로 예시하였으나, 본 발명의 범위가 여기에 한정되지 않는다.
이하, 도 1을 참조하여 본 발명의 자성 나노입자-백금 코어쉘 복합체에 대해 상세히 설명하도록 한다. 다만, 이는 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며 본 발명은 후술할 청구범위의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명의 자성 나노입자-백금 코어쉘 복합체는 자성 나노입자를 포함하는 코어(core) 및 상기 코어의 표면에 위치하고, 백금(Pt) 나노입자를 포함하는 쉘(shell) 을 포함할 수 있다.
상기 자성 나노입자는 산화철 및 페라이트(ferrite) 중 어느 하나가 가능하다.
상기 페라이트는 산화철에서 Fe 하나가 다른 금속원소로 치환된 형태이다.
상기 페라이트는 CoFe2O4 또는 MnFe2O4, 등이 가능할 수 있다.
상기 산화철은 Fe2O3, 또는 Fe3O4, 등이 가능할 수 있다.
상기 코어의 직경은 8 내지 12nm일 수 있고, 바람직하게는 9 내지 11nm, 더욱 바람직하게는 9.5 내지 10.5nm일 수 있다.
상기 백금 나노입자의 직경은 0.1 내지 5nm일 수 있고, 바람직하게는 0.5 내지 4nm, 더욱 바람직하게는 0.5 내지 3nm일 수 있다.
상기 자성 나노입자-백금 코어쉘 복합체는 표면에 기능기를 추가로 포함 하며, 기능기는 표면안정제인 시트르산나트륨의 카르복실산에서 기인할 수 있다. 상기 기능기는 검출 항체의 고정 수단으로써 공유결합 또는 이온성의 전기적 인력을 제공할 수 있다.
상기 기능기는 카르복실기가 가능할 수 있다.
또한, 본 발명은 상술한 자성 나노입자-백금 코어쉘 복합체를 포함하는 바이오센서를 제공한다.
이하, 본 발명의 자성 나노입자-백금 코어쉘 복합체의 제조방법에 대해 설명하도록 한다.
본 발명의 자성 나노입자-백금 코어쉘 복합체는 먼저 자성 나노입자를 포함하는 코어(core)를 제조하고, 상기 코어의 표면에 백금(Pt) 나노입자를 코팅하여 백금 쉘(shell)을 형성함으로써 제조할 수 있다.
좀 더 상세하게 설명하면, 먼저, 자성 나노입자를 제조한다(단계 a).
상기 자성 나노입자의 제조 단계를 좀 더 상세하게 설명하면, 자성을 갖는 금속의 염을 포함하는 용액을 준비한다(단계 a-1).
다음으로, 상기 용액에 염기성 용액을 첨가하여 염기성 조건 하에서 자성 나노입자를 침전시켜 자성 나노입자를 제조한다(단계 a-2).
상기 자성을 갖는 금속의 염은 FeCl3, 또는/및 FeCl2 등이 가능할 수 있으며, 바람직하게는 FeCl3 및 FeCl2를 적절한 비율로 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 침전은 50 내지 100℃에서 수행될 수 있고, 바람직하게는 60 내지 95℃, 더욱 바람직하게는 70 내지 90℃에서 수행될 수 있다.
상기 침전은 2 내지 6시간 동안 수행될 수 있고, 바람직하게는 3 내지 5시간, 더욱 바람직하게는 3시간 30분 내지 4시간 30분 동안 수행될 수 있다. 그러나, 상기 침전의 수행 시간이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 상기 침전의 수행 온도에 따라 달라질 수 있다.
상기 염기성 용액은 암모니아, 탄산나트륨, 탄산칼륨, 수산화나트륨, 또는 수산화칼륨 등의 수용액일 수 있으며, 바람직하게는 암모니아 수용액일 수 있다.
상기 염기성 조건은 pH가 8 내지 12일 수 있으며, 바람직하게는 9 내지 11, 더욱 바람직하게는 9.5 내지 10.5일 수 있다.
다음으로, 상기 자성 나노입자를 분산 용매에 분산시켜 자성 나노입자가 분산된 용액을 제조한다(단계 b).
상기 분산 용매는 히드록실아민 히드로클로라이드(NH2OH·HCl), 테트라메틸 암모늄 히드록사이드(TMAOH) 등이 가능할 수 있고, 바람직하게는 히드록실아민 히드로클로라이드 및 테트라메틸 암모늄 히드록사이드를 혼합하여 사용할 수 있다.
마지막으로, 상기 자성 나노입자가 분산된 용액에
백금(Pt)염과
환원제를 첨가하여 자성 나노입자-백금
코어쉘
복합체를 제조한다(단계 c).
상기 백금염은 H2PtCl6 ·6H2O, 또는 K2PtCl4 등이 가능할 수 있고, 바람직하게는 H2PtCl6 ·6H2O일 수 있다.
상기 환원제는 안정제의 기능을 동시에 수행할 수 있으며, 시트르산나트륨, 아스코르브산, 등이 가능할 수 있다. 상기 환원제는 바람직하게는 시트르산나트륨과 아스코르브산을 동시에 사용할 수 있다.
상기 첨가는 1 내지 3시간 동안 천천히 수행될 수 있으며, 바람직하게는 1시간 30분 내지 2시간 30분, 더욱 바람직하게는 1시간 45분 내지 2시간 15분 동안 수행될 수 있다.
상기 첨가 이후에 상기 자성 나노입자의 표면에 백금 나노입자가 코팅될 수 있도록 반응 시간이 필요할 수 있으며, 상기 반응 시간은 2시간 내지 6시간, 바람직하게는 3시간 내지 5시간, 더욱 바람직하게는 3시간 30분 내지 4시간 30분일 수 있다.
또한, 본 발명은 상술한 자성 나노입자-백금 코어쉘 복합체의 제조방법을 포함하는 바이오센서의 제조방법을 제공한다.
[실시예]
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 들어 설명하도록 한다. 그러나 이는 예시를 위한 것으로서 이에 의하여 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
제조예
1: 자성 나노입자의 제조(
Fe
3
O
4
)
FeCl3 및 FeCl2를 2:1의 몰비로 하고, 30%의 암모니아수에 용해하여 pH 10 조건의 용액을 제조하였다. 이후, 90℃에서 4시간 동안 반응시켜, 균일하게 침전시킴으로써 자성 나노입자(Fe3O4)를 제조하였다.
실시예
1: 자성 나노입자-백금
코어쉘
복합체의 제조(
MPt
/CS-7)
제조예 1에 따라 제조된 자성 나노입자를 히드록실아민 히드로클로라이드(NH2OH·HCl) 및 테트라메틸 암모늄히드록사이드(TMAOH)를 용해시킨 수용액에 넣어 분산시켰다. 다음으로, 아르곤 기체 조건 하의 80℃에서 H2PtCl6 ·6H2O 와 환원제이자 표면 안정제인 시트르산나트륨(sodium citrate)과 아스코르브산(ascorbic acid)을 2시간 동안 천천히 적가한 후, 3시간 동안 반응시켜 백금 나노입자를 상기 자성 나노입자의 표면에 코팅시킴으로써 자성 나노입자-백금 코어쉘 복합체를 제조하였다. 상기 H2PtCl6 ·6H2O 의 양은 백금 나노입자:자성 나노입자의 중량비가 1:10이 되도록 첨가하였다.
실시예
2: 자성 나노입자-백금
코어쉘
복합체의 제조(
MPt
/CS-15)
H2PtCl6 ·6H2O의 양을 백금 나노입자:자성 나노입자의 중량비가 1:3이 되도록 첨가한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 자성 나노입자-백금 코어쉘 복합체를 제조하였다.
실시예
3: 자성 나노입자-백금
코어쉘
복합체의 제조(
MPt
/CS-30)
H2PtCl6 ·6H2O의 양을 백금 나노입자:자성 나노입자의 중량비가 1:1이 되도록 첨가한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 자성 나노입자-백금 코어쉘 복합체를 제조하였다.
비교예
1: 자성 나노입자의 제조(
Fe
3
O
4
)
제조예 1과 동일한 방법으로 자성 나노입자를 제조하고, 쉘을 형성하지 않았다.
[시험예]
시험예
1:
XRD
측정
도 2는 비교예 1에 따라 제조된 자성 나노입자, 실시예 1 내지 3에 따라 제조된 자성 나노입자-백금 코어쉘 복합체의 XRD 측정 결과를 나타낸 것이다.
도 2를 참조하면, 비교예 1에 따라 제조된 자성 나노입자가 Fe3O4의 조성을 갖는 것을 알 수 있었다. 실시예 1에 따라 제조된 자성 나노입자-백금 코어쉘 복합체에 비해 실시예 3에 따라 제조된 자성 나노입자-백금 코어쉘 복합체가 더 강한 백금 피크를 나타내고, 따라서 백금이 더 많이 코팅된 것을 알 수 있었다.
시험예
2: 고배율 전자투과현미경(HR-
TEM
) 이미지 분석
도 3은 비교예 1에 따라 제조된 자성 나노입자, 실시예 1 내지 3에 따라 제조된 자성 나노입자-백금 코어쉘 복합체의 HR-TEM 이미지이다.
도 3을 참조하면, 비교예 1에 따라 제조된 자성 나노입자, 실시예 1 내지 3에 따라 제조된 자성 나노입자-백금 코어쉘 복합체가 형성된 것을 확인할 수 있었다. 또한, 비교예 1에 따라 제조된 자성 나노입자의 직경이 약 10 nm이고, 상기 자성 나노입자 표면에 코팅된 백금 나노입자의 직경은 1 내지 2 nm인 것을 알 수 있었다.
시험예
3: 과산화효소 활성 확인
도 4의 (a)는 비교예 1에 따라 제조된 자성 나노입자, 실시예 1 내지 3에 따라 제조된 자성 나노입자-백금 코어쉘 복합체의 과산화효소로서의 활성을 측정하기 위해 컬러 변화를 관찰한 사진이고, 도 4의 (b)는 흡광도 스캐닝(Cary 100 Conc UV-Visible spectrophotometer(Varian, Palo Alto, CA)) 결과를 나타낸 것이고, 도 5는 일정상태 역학(Steady state kinetics)을 통한 효소반응의 매개변수의 관찰을 통해 과산화효소로서의 활성을 측정한 미카엘-멘텐 플롯(michaelis menten plot)을 나타낸 것이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 비교예 1에 따라 제조된 자성 나노입자(Fe3O4)는 실시예 1 내지 3에 따라 제조된 자성 나노입자-백금 코어쉘 복합체에 비해 과산화효소로서의 활성이 매우 낮게 나타났다. 또한, 실시예 1에 따라 제조된 자성 나노입자-백금 코어쉘 복합체(MPt/CS-7)에 비해 실시예 3에 따라 제조된 자성 나노입자-백금 코어쉘 복합체(MPt/CS-30)의 활성이 더 큰 것으로 나타났다.
따라서, 백금 나노입자가 더 많이 코팅될수록 과산화효소로서의 활성이 커지는 것을 알 수 있었다.
시험예
4: 반응 매개변수 분석
표 1은 비교예 1에 따라 제조된 자성 나노입자, 실시예 1 내지 3에 따라 제조된 자성 나노입자-백금 코어쉘 복합체의 라인웨버-버크 플롯(Lineweaver-Burk plot)을 이용해 계산한 과산화효소로서의 반응 매개변수(Catalytic Parameters)를 정리한 것이다.
구분 | Km(mM) | Vmax(nMs-1) | kcat(s-1) | Relative kcat /Pt |
비교예 1 | 0.014 | 19.9 | 41 | - |
실시예 1 | 0.029 | 178.2 | 824 | 109.4 |
실시예 2 | 0.023 | 120.8 | 346 | 61.13 |
실시예 3 | 0.117 | 305.5 | 1488 | 336.3 |
여기서, Km은 미카엘리스-멘텐 상수, Vmax은 최대 반응속도, kcat은 촉매상수, Relative kcat /Pt는 Pt당 촉매상수를 의미한다.
표 1을 참조하면, 백금 나노입자가 높은 비율로 코팅된 실시예 3에 따라 제조된 자성 나노입자-백금 코어쉘 복합체가 가장 높은 활성을 갖는 것으로 나타났다. 그러나, 단위 백금 나노입자 양에 대한 활성은 실시예 1이 가장 높은 것으로 나타났다.
따라서, 실시예 1 내지 3에 따라 제조된 자성 나노입자-백금 코어쉘 복합체가 과산화효소로서 우수한 활성을 나타내고, 백금 나노입자가 코팅된 비율이 높아질수록 활성이 커지는 것을 알 수 있었다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
Claims (20)
- 자성 나노입자를 포함하는 코어(core); 및
상기 코어의 표면에 위치하고, 백금(Pt) 나노입자를 포함하는 쉘(shell);을
포함하는 자성 나노입자-백금 코어쉘 복합체. - 제1항에 있어서,
상기 자성 나노입자가 산화철 및 페라이트(ferrite) 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 자성 나노입자-백금 코어쉘 복합체. - 제2항에 있어서,
상기 산화철이 Fe2O3 및 Fe3O4 중에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 자성 나노입자-백금 코어쉘 복합체. - 제2항에 있어서,
상기 페라이트가 CoFe2O4, 및 MnFe2O4 중에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 자성 나노입자-백금 코어쉘 복합체. - 제1항에 있어서,
상기 코어의 직경이 8 내지 12nm인 것을 특징으로 하는 자성 나노입자-백금 코어쉘 복합체. - 제1항에 있어서,
상기 백금 나노입자의 직경이 0.1 내지 5nm인 것을 특징으로 하는 자성 나노입자-백금 코어쉘 복합체. - 제1항에 있어서,
상기 자성 나노입자-백금 코어쉘 복합체의 표면에 기능기를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 하는 자성 나노입자-백금 코어쉘 복합체. - 제7항에 있어서,
상기 기능기가 카르복실기인 것을 특징으로 하는 자성 나노입자-백금 코어쉘 복합체. - 제1항에 따른 자성 나노입자-백금 코어쉘 복합체를 포함하는 바이오센서.
- 자성 나노입자를 포함하는 코어(core)를 제조하고, 상기 코어의 표면에 백금(Pt) 나노입자를 코팅하여 백금 쉘(shell)을 형성함으로써 자성 나노입자-백금 코어쉘 복합체를 제조하는 자성 나노입자-백금 코어쉘 복합체의 제조방법.
- 제10항에 있어서,
상기 자성 나노입자-백금 코어쉘 복합체의 제조방법이,
(a) 자성 나노입자를 제조하는 단계;
(b) 상기 자성 나노입자를 분산 용매에 분산시켜 자성 나노입자가 분산된 용액을 제조하는 단계; 및
(c) 단계 (b)에서 제조된 용액에 백금(Pt)염과 환원제를 첨가하여 자성 나노입자-백금 코어쉘 복합체를 제조하는 단계;를
포함하는 것을 특징으로 하는 자성 나노입자-백금 코어쉘 복합체의 제조방법. - 제11항에 있어서,
단계 (a)가,
(a-1) 자성을 갖는 금속의 염을 포함하는 용액을 준비하는 단계; 및
(a-2) 단계 (a-1)에서 제조된 용액에 염기성 용액을 첨가하여 염기성 조건 하에서 자성 나노입자를 침전시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자성 나노입자-백금 코어쉘 복합체의 제조방법. - 제12항에 있어서,
상기 자성을 갖는 금속의 염이 FeCl3 및 FeCl2 중에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 자성 나노입자-백금 코어쉘 복합체의 제조방법. - 제11항에 있어서,
상기 분산 용매가 히드록실아민 히드로클로라이드(NH2OH·HCl), 및 테트라메틸 암모늄 히드록사이드(TMAOH) 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 자성 나노입자-백금 코어쉘 복합체의 제조방법. - 제11항에 있어서,
상기 백금염이 H2PtCl6 ·6H2O 및 K2PtCl4 중에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 자성 나노입자-백금 코어쉘 복합체의 제조방법. - 제11항에 있어서,
상기 환원제가 안정제의 기능을 동시에 수행하는 것을 특징으로 하는 자성 나노입자-백금 코어쉘 복합체의 제조방법. - 제16항에 있어서,
상기 환원제가 시트르산나트륨, 및 아스코르브산 중에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 자성 나노입자-백금 코어쉘 복합체의 제조방법. - 제12항에 있어서,
상기 염기성 용액이 암모니아, 탄산나트륨, 탄산칼륨, 수산화나트륨, 및 수산화칼륨 중에서 선택된 어느 하나의 수용액인 것을 특징으로 하는 자성 나노입자-백금 코어쉘 복합체의 제조방법. - 제12항에 있어서,
상기 염기성 조건이 pH가 8 내지 12인 것을 특징으로 하는 자성 나노입자-백금 코어쉘 복합체의 제조방법. - 제12항에 따른 자성 나노입자-백금 코어쉘 복합체의 제조방법을 포함하는 바이오센서의 제조방법.
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