Nanomaterials have been reported as promising materials in particular applications, such as sensors, drug delivery systems and optical devices. Over the recent decades, due to the molecular precision and program-mability, DNA has been used to generate nanostructures as biocompatible templates and spatial tools for the assembly of nanoscale building blocks. In this work, we report the Au nanoparticle-Carbon quantum dot con-jugates by DNA double helix with enhanced fluorescence properties, with easily synthesized carbon dot. The nanoassembly will be applicable to sensors with improved surface-enhanced raman scattering sensitivity. Also, we synthesized rigid three-dimensional tetrahedral DNA nanostructure with six different single strands by self-assembly, including aptamers and fluorophores attached at the edges for effective recognition abili-ties and delivery systems. Furthermore, We investigated single strand DNA(ssDNA) governed- morphology change of AgNP in seedless synthesis. More specifically we explored the effect of ssDNA as capping agent during AgNP synthesis-polyhomonucloetides such as polyA, polyT, polyD, & polyC. The presence of 20-mer oligo-A directed AgNPs growth into triangular nanoplates with different truncation extents, and oligo-T di-rected the sphere nanoparticles. Oligo-C and ？G appeared as rough nanoparticles.
나노 물질은 센서, 약물 전달 시스템, 광학적 소자 등 여러 분야에서 응용될 수 있어 그 쓰임새가 촉망받는 물질로 보고되어 왔다. 최근에는 나노 물질을 구성하는 데 분자 단위의 정확성과 계획적인 짜임이 가능한 DNA가 매개체로 이용되면서 나노 단위의 구성 요소를 조립하는 데 구조체 사이의 정확한 거리 조절이 가능해졌고, 생체 적합성 또한 가질 수 있게 되었다.
본 연구에서는 금 나노 입자와 탄소 나노 입자를 DNA를 이용하여 연결시켜 금속 나노 입자에서 발생하는 핫스팟 원리에 기반하여 합성된 구조체에서 발생되는 형광 세기를 증가시켰다. 사용된 탄소 나노 입자는 마이크로웨이브 열을 가하여 간단한 방법으로 합성하였고, 분석한 결과 흑연과 유사한 결정도를 가지는 것을 확인하였다. 만들어진 나노구조체는 탄소 나노 입자와 비교했을 때 3배 이상의 형광 세기 증가 정도를 보였고, 이는 후에 표면 플라즈몬 공명 현상에 기반하여 향상된 감도를 가지는 센서로 적용이 가능 할 것으로 보인다.
또한, 우리는 여섯 가닥의 서로 다른 단일 가닥 DNA를 사용하여 이를 자가조립 시켜 3차원 구조의 단단한 정사면체 DNA 나노구조체를 합성하였다. 나노구조체의 각 모서리 중간 부분은 구조체를 구성하는 단일 가닥 DNA가 시작 또는 종료 되는 지점으로 N 또는 C 터미너스가 위치하고 있기 때문에 단일 가닥 DNA 의 끝부분이 오버행을 가지면서 늘어뜨려 지면 정사면체 구조체의 모서리 중간 부분에 오버행이 달리게 된다. 이 때, 이 오버행을 DNA 압타머와 상보적인 염기쌍을 가질 수 있도록 합성하였고, 압타머 또한 특정 감광제와 결합할 수 있게 그 염기 배열을 조정하여 합성하였다. 실험에 사용된 DNA 압타머 Sgc8은 암 세포 표면의 단백질 분자와 결합 친화성을 가지며, 사용된 감광제 chlorin e6는 빛을 받으면 단일전자를 가지는 산소 원자 (singlet oxygen)을 생성하여 세포를 파괴할 수 있기 때문에 최종적으로 합성된 정사면체 DNA 나노구조체는 약물 전달 시스템과 광에너지 치료에 응용 가능한 장점이 있다.
마지막으로, 우리는 은 나노 입자의 형성에서 입자의 초기 형성을 도와주는 시드(seed)가 없는 조건에서 서로 다른 염기 배열을 가진 DNA 단일 가닥이 구조유도체로 작용하는 역할에 대해 보고하였다. 우리는 주사전자현미경(SEM)과 투과전자현미경(TEM)을 사용하여 은 나노 입자의 표면 형태를 분석하였다. 20개의 아데닌 염기를 가진 단일 가닥 DNA를 구조유도체로 사용했을 때, 삼각형 모양의 나노 입자 형태가 두드러졌고, 같은 개수의 티민 염기는 작고 둥그런 모양의 입자를 형성했다. 시토신과 구아닌의 경우에는 표면이 거친 형태의 둥근 입자 또는 다각형을 나타내었다. 이 연구는 은 나노 입자의 형성에서 DNA 염기 배열과 그 길이, 그리고 금속 이온과의 결합 효과에 대해 후속 연구가 진행된다면 더 좋은 방향으로 발전할 수 있을 것으로 보인다.
