세상에서 가장 단단한 DNA 고분자를 만들어내다
이승우 교수팀, Nano Letters지 논문 발표
자연계 존재하는 DNA persistence length 한계의 80배 해당 값, 세계 최고 기록

▲ 왼쪽부터 허지혁 석박통합과정(제1저자), 박해동 연구교수(공동저자), 이재원 석박통합과정(공동저자), 이승우 교수 (교신저자)

고려대 KU-KIST융합대학원 이승우 교수팀은 세상에서 가장 단단한 DNA 고분자를 만들어냈다고 밝혔다. 이번 연구 결과는 세계적 학술지인 Nano Letters지 11월 13일자에 실렸다.

통상 고분자의 단단한 정도는 Persistence length(고분자 사슬이 구부러질 수 있는 최소길이)로 정량화 되며, 이 값이 클수록 고분자가 단단하다고 할 수 있다. 자연계에서 발견되는 DNA 이중나선은 Persistence length가 50 nm까지 커질 수 있다고 알려져 있었는데, 이승우 교수팀은 이를 4 μm까지 늘릴 수 있는 새로운 DNA 고분자를 구현했다. 이는 자연계에 존재하는 DNA persistence length 한계의 80배에 해당하는 값으로 세계 최고 기록이다.

뿐만 아니라 이렇게 단단한 DNA 고분자를 이용한 알고리즘 자가조립(Algorithmic Self-Assembly)을 이용하여, 연구팀은 비자연적 광학 성질을 보이는 나노광학회로를 구현했다. 이 나노광학회로는 매우 작은 공간 내에 빛을 자유자재로 보낼 수 있다. 이번 연구는 Georgia Tech. & Emory 대학의 Yonggang Ke 교수 연구그룹과의 공동연구를 통해 이루어졌다.
 - 저자정보: Pengfei Wang (공동 제1저자, Shanghai Jiao Tong University), 허지혁 (공동 1저자, 고려대학교), 박해동 (공동저자, 고려대학교), Donglei Yang (공동저자, Shanghai Jiao Tong University), Yingwei Zhang (공동저자, Beijing University of Chemical Technology), Yunlong Zhang (공동저자, Emory University), 이재원 (공동저자, 고려대학교), 이승우 (교신저자, 고려대학교), Yonggang Ke (교신저자, Georgia Institute of Technology & Emory University) (총 9명)
- 논문명: DNA Origami Guided Self-Assembly of Plasmonic Polymers with Robust Long-Range Plasmonic Resonance
- 논문게재지: Nano Letters (2020년 11월 13일 online published, https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.0c04055

[ 그 림 설 명 ]
 

▲ 세상에서 가장 단단한 DNA 고분자. 철도 설로 모양으로 제작된 DNA 고분자는 수 μm 길이가 되더라도 구부러지지 않는다. 이 단단한 DNA 고분자를 이용한 알고리즘 자가조립을 통해 나노광학회로를 구현했고, 매우 작은 공간에서 빛을 보낼 수 있음을 실험적/이론적으로 입증하였다.