최근 개인용 전자기기와 전기자동차의 대중화로 리튬이온배터리(LIB)의 주요원료로 쓰이는 리튬에 대한 수요가 폭발적으로 증가하고 있음. 하지만 채굴가능한 리튬의 양은 상당히 제한되어 있으며 몇몇 나라에 국한되어 있음. 현재 리튬 생산을 위해 쓰이는 염호 증발법이나 경암 채굴법은 수개월에서 2년의 긴 시간과 많은 인력이 필요할 뿐 아니라 다량의 이산화탄소 배출...

인플루엔자 바이러스의 프로모터 RNA에 선택적으로 결합하는 변형 핵산과의 상호작용 연구를 통해 바이러스를 센싱하고 증식을 억제할 수 있는 시스템을 개발하고자 한다. 1. 염기서열의 의존성이 없는 염기변형 Z-DNA 유도체를 개발하여 바이러스 프로모터 RNA에 대한 선택성 연구를 통해 Z-DNA 기반 항바이러스 기작을 이해한다. 2. 바이러스 프로모터에 높...

생물학적 이온수송, 즉 세포의 이온농도를 일정하게 유지하기 위한 인지질세포막을 통한 제어된 이온들의 이동은 인간의 포함한 모든 고등유기생명체들이 질병 없이 살아가는데 꼭 필요하다. 하지만 이온채널의 오작동으로 인해 세포 내부와 외부의 이온농도를 적절히 유지할 수 없을 경우 심각한 생물학적 결과가 초래된다. 예를 들어, 세포의 Cl-이나 HCO3-이온 수송기능 상실은 낭포성섬유증, 바터증후군, 덴트병, 골다공증, 고칼륨혈증, 특발간질을 포함한 다양한 질병의 원인이 된다. 본 연구의 장기 목표는 세포막을 통해 특정이온을 인공적으로 수송할 수 있는 새로운 음이온수용체와 이온쌍수용체를 합성하는 것이다. 이러한 이온(쌍)수용체를 이용하여 세포의 이온수송을 제어하고 이를 통해 세포내부의 이온농도나 pH를 조절할 수 있을 경우 이온과 관련된 질병을 치료하는데 응용할 수 있다. 특히 Cl-이온이나 HCO3-이온을 선택적으로 결합할 수 있는 다양한 음이온수용체를 합성하고 세포막 수송실험을 통해 이온운반능력을 연구할 계획이다. 많은 암세포의 특성 중의 하나는 Cl- 수송 기능이 비정상적으로 작동한다는 것이다. 반면 암세포내부의 NaCl농도를 인위적으로 증가시킬 경우 세포가 사멸된다고 사실을 실험을 통해서 이미 밝혔다. 따라서 좀더 효과적으로 Na+와 Cl-을 세포내부로 운반할 수 있는 이온쌍수용체를 개발하고 다양한 세포 실험을 통해 항암제로서의 가능성을 살펴볼 것이다. 이온(쌍)수용체에 발색단이나 형광물질을 도입하여 세포내부의 특정이온의 농도를 정량적으로 분석하거나 세포막에서 이온의 흐름을 실시간 모니터할 수 있는 이온센서를 개발할 계획이다. 또한 다양한 암세포 표적물질을 분해되기 쉬운 링커를 통해 이온(쌍)수용체에 도입하여 암세포에 대한 특이성을 높이고자 한다. 현재 리튬의 제한된 매장량과 폭발적인 수요 증가에도 불구하고 전세계적으로 리튬의 재활용 비율은 1% 이하이다. 따라서 리튬이온을 재활용할 수 있는 기술을 개발하는 것이 시급하다. 또한 액체 핵폐기물로부터 황산이온과 우라늄이온의 제거할 경우 핵폐기물을 부피를 현저히 줄일 수 있을 뿐 아니라 좀 더 다루기 고체화가 가능하다. 본 연구에서 특정이온에 대한 선택성과 친화도가 높은 다양한 이온쌍수용체를 합성하고 이를 이용하여 특정이온 또는 이온쌍을 추출, 검출 및 제거할 수 있는 기술을 개발할 예정이다.

생물학적 이온수송, 즉 세포의 이온농도를 일정하게 유지하기 위한 인지질세포막을 통한 제어된 이온들의 이동은 인간의 포함한 모든 고등유기생명체들이 질병 없이 살아가는데 꼭 필요하다. 하지만 이온채널의 오작동으로 인해 세포 내부와 외부의 이온농도를 적절히 유지할 수 없을 경우 심각한 생물학적 결과가 초래된다. 예를 들어, 세포의 Cl-이나 HCO3-이온 수송기능 상실은 낭포성섬유증, 바터증후군, 덴트병, 골다공증, 고칼륨혈증, 특발간질을 포함한 다양한 질병의 원인이 된다. 본 연구의 장기 목표는 세포막을 통해 특정이온을 인공적으로 수송할 수 있는 새로운 음이온수용체와 이온쌍수용체를 합성하는 것이다. 이러한 이온(쌍)수용체를 이용하여 세포의 이온수송을 제어하고 이를 통해 세포내부의 이온농도나 pH를 조절할 수 있을 경우 이온과 관련된 질병을 치료하는데 응용할 수 있다. 특히 Cl-이온이나 HCO3-이온을 선택적으로 결합할 수 있는 다양한 음이온수용체를 합성하고 세포막 수송실험을 통해 이온운반능력을 연구할 계획이다. 많은 암세포의 특성 중의 하나는 Cl- 수송 기능이 비정상적으로 작동한다는 것이다. 반면 암세포내부의 NaCl농도를 인위적으로 증가시킬 경우 세포가 사멸된다고 사실을 실험을 통해서 이미 밝혔다. 따라서 좀더 효과적으로 Na+와 Cl-을 세포내부로 운반할 수 있는 이온쌍수용체를 개발하고 다양한 세포 실험을 통해 항암제로서의 가능성을 살펴볼 것이다. 이온(쌍)수용체에 발색단이나 형광물질을 도입하여 세포내부의 특정이온의 농도를 정량적으로 분석하거나 세포막에서 이온의 흐름을 실시간 모니터할 수 있는 이온센서를 개발할 계획이다. 또한 다양한 암세포 표적물질을 분해되기 쉬운 링커를 통해 이온(쌍)수용체에 도입하여 암세포에 대한 특이성을 높이고자 한다. 현재 리튬의 제한된 매장량과 폭발적인 수요 증가에도 불구하고 전세계적으로 리튬의 재활용 비율은 1% 이하이다. 따라서 리튬이온을 재활용할 수 있는 기술을 개발하는 것이 시급하다. 또한 액체 핵폐기물로부터 황산이온과 우라늄이온의 제거할 경우 핵폐기물을 부피를 현저히 줄일 수 있을 뿐 아니라 좀 더 다루기 고체화가 가능하다. 본 연구에서 특정이온에 대한 선택성과 친화도가 높은 다양한 이온쌍수용체를 합성하고 이를 이용하여 특정이온 또는 이온쌍을 추출, 검출 및 제거할 수 있는 기술을 개발할 예정이다.