1 sun 조사 하에서. PTC-SGMD 시스템은 72 h의 연속 작동 동안 우수한 안정성을 보이며 총 태양광 효율 92.305%를 나타낸다. 본 혁신적 접근은 전 세계 물 부족 및 에너지 문제에 대한 확장 가능한 해결책을 제공한다.

1 sun 조사 하에서. PTC-SGMD 시스템은 72 h의 연속 작동 동안 우수한 안정성을 보이며 총 태양광 효율 92.305%를 나타낸다. 본 혁신적 접근은 전 세계 물 부족 및 에너지 문제에 대한 확장 가능한 해결책을 제공한다.

나노 크기의 약물 전달 시스템은 암 치료를 개선하기 위한 보다 효과적이고 다목적의 수단으로 부상해 왔다. 그러나 암으로의 약물 전달의 복잡성은 다양한 시간적·공간적 규모에 걸친 생리학적 및 물리화학적 과정들 사이의 정교한 상호작용을 포함한다. 나노 크기의 약물 전달 시스템을 개발하고 임상적으로 전환하기 위해 실험 방법에만 의존하는 것은 경제적으로 실현 불가능하다. 개방형 시스템으로 작동하는 다물리(멀티피직스) 모델은 약물 전달 결과에 영향을 미치는 다양한 요인들의 개별 효과 및 복합 효과를 제어할 수 있게 함으로써 실행 가능한 접근법을 제공한다. 이는 나노 크기의 약물 전달 시스템을 개발하고 최적화하며 적용하는 데 효과적인 경로를 제공한다. 이러한 모델은 약물 전달의 근본 기전을 규명하고 효과적인 전달 전략을 최적화하도록 특별히 설계되었다. 본 리뷰는 암 치료를 위한 나노 크기 약물 전달 시스템을 발전시키는 데 있어 다물리 시뮬레이션의 다양한 적용을 개괄한다. 또한 이러한 모델을 개발하는 방법과 새롭게 부상하는 기술(즉, 의료 영상 및 인공지능)의 통합은 암 나노의학을 개인화된 임상으로 전환하기 위한 디지털 트윈을 향해 함께 논의된다. 다물리 모델링 도구는 강력한 기술이 되어 나노 크기 약물 전달 시스템의 범위를 확장함으로써 암 치료 결과를 크게 향상시키고, 보다 효과적인 환자 돌봄을 위한 유망한 전망을 제공할 것으로 기대된다.

막여과 기술은 오염물질을 효과적으로 분리·배제함으로써 수처리에 필수적이다. 그러나 막의 산업적 적용은 막 스케일링과 오염(fouling) 문제로 인해 흔히 제한되며, 이는 막 성능을 저하시켜 막 시스템의 효율과 수명을 모두에 영향을 미친다. 우리의 선행 연구에서는 3D 프린팅한 탄소나노튜브(CNT) 스페이서가 막 증류에서 막 플럭스를 증가시키고 스케일링을 제어함으로써 막 성능을 향상시킬 수 있음을 보여주었다. 본 연구에서는 CNT 스페이서가 냉각 결정화(cooling crystallisation)를 유도함으로써 막 스케일링을 완화하는 상세한 기전(mechanism)을 제시한다. CNT 스페이서는 결정화의 시점을 지연시키고 막과 스페이서 표면 모두에서 결정의 부착을 감소시켰다. 또한 CNT 스페이서의 존재는 표면에 달라붙을 가능성이 더 낮은 더 큰 결정의 형성을 유도하였다. 스페이서 내에서 노출된 CNT에 의해 생성된 나노스케일 거칠기와 나노채널은 용액 내 수소 결합을 강화하는 것으로 보이며, 이는 결정화의 지연과 결정 부착의 감소를 추가로 초래하였다. 이러한 결과는 기전 기반 모델로부터 도출한 이론적 예측과 실험 관찰을 비교함으로써 상호 확인되었고, 스케일링 완화 과정에 대한 포괄적 이해를 제공한다. 본 접근법은 막 기술의 여러 한계를 해결하여 성능을 향상시키고 스케일링 및 오염 위험을 낮춤으로써 수처리 분야에서의 더 광범위한 적용을 위한 기반을 마련한다.