본 과제는 DNA 나노기술을 확장해, 사용자가 원하는 기판의 정해진 위치에 DNA 기반 나노구조를 규칙적으로 배열하는 패터닝 기술을 발전시키고자 함. 상향식 제작의 정밀도와 하향식 리소그래피의 대면적 장점을 결합하는 기반기술 구축이 목표임.
연구 목표는 (1) 표면적 변화에도 높은 배열 수율을 유지하는 복합 DNA 오리가미 구조체 최적 배열기술, (2) 형상 독립성(orthogonality)으로 여러 단위체를 한 기판에 동시에 배열하는 기술, (3) 형광분자·금 나노입자 등 기능성 물질 결합 조건의 실험변수 최적화임. 기대효과는 DNA의 해상도와 리소그래피의 스케일 장점을 융합해 차세대 패터닝·나노 조립의 원천기술을 확보하고 기능성 소자 적용 범위를 확대하는 점임.
본 과제는 DNA 오리가미로 만든 나노 구조체를 수용액에서 응집시켜 더 큰 스케일의 응집체를 만드는 기술 개발임. 연구 목표는 polyamine(폴리아민)을 이용해 고농도 DNA 오리가미 응집체(condensate)를 제작하고, 크기·밀도·유동특성 등 물리적 특성을 조절하는 제작기법 확립임.
핵심 연구내용은 스퍼미딘, 스퍼민, 폴리라이신 등 polyamine 종류와 농도에 따른 응집 현상, 성장속도, 점도 분석, 단위체 형상·이중나선 DNA 표면 비율·구조체 강성 등 설계변수에 따른 응집체 특성 관찰 및 결합력 조절 기술 개발임. 기대효과는 거대 DNA 오리가미 구조체 제작 가능성과, 나노 포토닉스 및 세포 내 상분리체 구성·물질전달 응용 확대임.