Quantum Hyperpolarization for NMR Spectroscopy and MRI Systems
연구 내용
초분극 기술을 이용해 신호를 증폭한 29Si NMR 기반 분자영상·분석 플랫폼을 구축하여 진단 및 고감도 센싱을 수행하는 연구
실리카 나노입자에 라디칼을 선택적으로 도입하거나 동심/다중 실계를 설계하여 29Si 핵스핀 신호를 초분극으로 증강합니다. 용해 기반 동적 핵자기 분극과 SABRE(Spin isomers of hydrogen 기반 교환)를 결합해 분극 전달 효율을 높이고, PEGylation을 통해 생체 조건에서 배경 신호를 줄이는 이미징 전략을 적용합니다. 이를 통해 NMR·MRI를 실시간 분자영상 및 양자센싱 기반 고감도 화학 독극물 탐지로 확장하는 차별성을 확보합니다.
관련 연구 성과
관련 논문
6편
관련 특허
1건
관련 프로젝트
5건
연구 흐름
초기에는 선택적 29Si 라디칼 매립 및 코어-쉘 실리카 나노구조를 통해 초분극 신호의 물리적 증강 메커니즘을 규명하는 연구를 수행했습니다. 이후 다중 실계 설계를 적용하여 29Si 초분극 효율을 추가로 개선하고, PEGylated 실리카 나노입자를 활용한 배경 없는 in vivo 29Si MR imaging으로 응용 범위를 넓혔습니다. 2024년에는 용해 기반 DNP의 생체분자 NMR 활용을 정리해 후속 설계 방향을 고도화했습니다. 2025~2026년에는 화학 독극물 탐지 및 분자 분석을 목표로 SABRE 공정의 co-substrate 전략까지 확장하며 통합 초분극 플랫폼 고도화를 진행했습니다.
활용 가능성
활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.
관련 논문
구분
제목
Hyperpolarized <sup>29</sup>Si magnetic resonance spectroscopy of selectively radical-embedded silica nanoparticles
Dynamic Nuclear Polarization of Selectively <sup>29</sup>Si-Enriched Core@shell Silica Nanoparticles
Enhancing <sup>29</sup>Si Hyperpolarization Efficiency in Silica Nanoparticles <i>via</i> Multishell Design with Selective <sup>29</sup>Si-Isotope and Radical Enrichment
Background free <i>in vivo</i><sup>29</sup>Si MR imaging with hyperpolarized PEGylated silicon nanoparticles
Hyperpolarized water via dissolution dynamic nuclear polarization: Applications in biomolecular NMR
SABRE Acethydrazide as a Co-Substrate Agent for Quantitative Analysis of Submicromolar N-Heterocyclic Compounds Using Parahydrogen Hyperpolarization
관련 특허
구분
제목
메타알릴실레인을 포함하는 이중 기능 링커 및 이의 제조방법
관련 프로젝트
구분
제목
양자초분극 기반 화학 독극물 탐지 기술 개발
양자초분극 기반 화학 독극물 탐지 기술 개발
실시간 자기공명 분자영상 선도를 위한 통합형 초분극 플랫폼 고도화 연구
다기능성 탄소족 나노물질 기반의 통합형 초분극-자기공명영상 시스템 개발
다기능성 탄소족 나노물질 기반의 통합형 초분극-자기공명영상 시스템 개발