KR20220121613A - Preparation method of europium-doped nanoparticle and use thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 유로퓸 도핑된 나노입자의 제조방법 및 그 용도에 관한 것으로, 보다 상세하게는 Eu(DBM)3phen 킬레이트를 이용하여 균일성이 우수한 유로퓸이 도핑된 코어-쉘 구조의 나노입자를 제조하고, 이를 이용하여 세포 이미지, 생체 이미지의 측정 및 대량 생산에 활용하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for preparing europium-doped nanoparticles and their use, and more particularly, to preparing europium-doped core-shell structured nanoparticles with excellent uniformity using Eu(DBM) 3 phen chelate, , relates to a method of using the same for measurement of cell images, biological images, and mass production.
최근 몇 년 동안, 자성 산화철 나노 입자(특히 마그네타이트 - Fe3O4)는 표적 약물의 전달, 자기 공명 영상(MRI) 및 자기 고열(magnetic hyperthermia) 등의 생의학 응용 분야에 집중적으로 활용되어 왔다. 이와 같은 다기능 물질은 화학적 기능의 조작이 가능한 특징을 결합하여 다양한 응용 분야에서 핵심적 역할을 수행할 수 있어 매력적인 장점이 있다. 다기능 물질을 사용하면 필요한 부품(parts)의 수를 절약할 수 있고, 일부 경우에는 연결된 작업의 필요성을 감소시킬 수 있다.In recent years, magnetic iron oxide nanoparticles (especially magnetite - Fe 3 O 4 ) have been intensively utilized in biomedical applications such as targeted drug delivery, magnetic resonance imaging (MRI) and magnetic hyperthermia. Such a multifunctional material has an attractive advantage as it can play a key role in a variety of applications by combining features that allow manipulation of chemical functions. The use of multifunctional materials can reduce the number of parts required and, in some cases, reduce the need for connected operations.
또한, 자기 특성과 발광 특성을 모두 나타내는 물질이 개발됨으로써, 생물학적 분자 또는 세포의 이미징, 추적 및 분리 등의 생명공학 공정에 활용되어 왔다. 다기능 물질에서 상기 두 가지 특성을 모두 얻는 방법으로는 자성 금속 코어를 능동 형광 재료로 코팅하여 코어-쉘 구조의 나노 물질을 제조하는 방법을 일 예로 들 수 있다.In addition, as materials exhibiting both magnetic and luminescent properties have been developed, they have been utilized in biotechnology processes such as imaging, tracking, and separation of biological molecules or cells. As a method of obtaining both of the above two properties in a multifunctional material, a method of manufacturing a core-shell structure nanomaterial by coating a magnetic metal core with an active fluorescent material may be exemplified.
그러나, 현재까지 공개된 자성 금속 물질을 이용한 코어-쉘 구조의 나노 물질의 경우, 형태가 균일하지 못하고, 코어-쉘 구조의 입자가 서로 응집되는 등의 단점이 있어, 이에 대한 효과적인 해결 방법의 제시가 절실한 상황이다.However, in the case of a core-shell structure nanomaterial using a magnetic metal material disclosed to date, there are disadvantages such as non-uniform shape and agglomeration of core-shell structure particles. is an urgent situation.
상기와 같은 문제점의 해결을 위해, 본 발명은 자성 금속 코어 및 형광성 물질이 도핑된 쉘을 포함하는, 균일성이 향상된 코어-쉘 나노 입자의 제조방법을 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention provides a method for manufacturing core-shell nanoparticles with improved uniformity, including a magnetic metal core and a shell doped with a fluorescent material.
또한 본 발명은 자성 금속 코어; 및 상기 자성 금속 코어에 코팅된 쉘로서, 상기 쉘은 형광성 물질이 도핑된 구조인 쉘;을 포함하는 코어-쉘 나노 입자를 제공한다.In addition, the present invention is a magnetic metal core; and a shell coated on the magnetic metal core, wherein the shell has a structure doped with a fluorescent material.
또한 본 발명은 코어-쉘 나노 입자를 포함하는 생체 분자 영상 진단용 형광 나노 프로브를 제공한다.The present invention also provides a fluorescent nanoprobe for biomolecular imaging including core-shell nanoparticles.
본 발명에 따른 코어-쉘 나노 입자의 제조방법은 자성 금속 코어 및 형광성 물질이 도핑된 쉘을 포함하는, 균일성이 향상된 코어-쉘 나노 입자의 제조방법으로서, 자성 금속 나노 입자에 쉘 구성용 물질과 아미노 관능화 물질을 혼합하여 아미노-관능화된 코어-쉘 구조를 갖는 나노 입자를 합성하는 단계; 형광성 물질 복합체를 제조하는 단계; 및 상기 아미노-관능화된 코어-쉘 구조를 갖는 나노 입자에 상기 형광성 물질 복합체를 혼합하여 형광성 물질이 도핑된 쉘로 코팅된 자성 금속 코어를 포함하는 나노 입자를 제조하는 단계;를 포함한다.The method for manufacturing core-shell nanoparticles according to the present invention is a method for manufacturing core-shell nanoparticles with improved uniformity, including a magnetic metal core and a shell doped with a fluorescent material, and includes a magnetic metal nanoparticle and a shell constituent material. synthesizing nanoparticles having an amino-functionalized core-shell structure by mixing an amino-functionalized material with an amino-functionalized material; preparing a fluorescent material complex; and preparing nanoparticles including a magnetic metal core coated with a shell doped with a fluorescent material by mixing the fluorescent material complex with the nanoparticles having the amino-functionalized core-shell structure.
본 발명의 일 예에 따른 코어-쉘 나노 입자의 제조방법에 있어서, 상기 자성 금속은 철(Fe), 코발트(Co), 니켈(Ni), 이들의 합금 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 것일 수 있다.In the method for manufacturing core-shell nanoparticles according to an embodiment of the present invention, the magnetic metal is selected from the group consisting of iron (Fe), cobalt (Co), nickel (Ni), alloys thereof, and mixtures thereof. it could be
본 발명의 일 예에 따른 코어-쉘 나노 입자의 제조방법에 있어서, 상기 자성 금속 코어는 강자성 금속, 페리자성 금속 산화물, 이들의 합금 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 것일 수 있다.In the method for manufacturing core-shell nanoparticles according to an embodiment of the present invention, the magnetic metal core may be selected from the group consisting of ferromagnetic metals, ferrimagnetic metal oxides, alloys thereof, and mixtures thereof.
본 발명의 일 예에 따른 코어-쉘 나노 입자의 제조방법에 있어서, 상기 강자성 금속은 철(Fe), 코발트(Co), 니켈(Ni) 및 이들의 합금으로 이루어진 군에서 선택되는 것일 수 있다.In the method of manufacturing core-shell nanoparticles according to an embodiment of the present invention, the ferromagnetic metal may be selected from the group consisting of iron (Fe), cobalt (Co), nickel (Ni), and alloys thereof.
본 발명의 일 예에 따른 코어-쉘 나노 입자의 제조방법에 있어서, 상기 페리자성 금속 산화물은 Fe3O4 또는 MFe2O4이며, 여기서 M은 Fe, Co 또는 Ni일 수 있다.In the method for manufacturing core-shell nanoparticles according to an embodiment of the present invention, the ferrimagnetic metal oxide is Fe 3 O 4 or MFe 2 O 4 , where M may be Fe, Co, or Ni.
본 발명의 일 예에 따른 코어-쉘 나노 입자의 제조방법에 있어서, 상기 아미노 관능화 물질은 (3-aminopropyl)triethoxysilane (APTES)일 수 있다.In the method for manufacturing core-shell nanoparticles according to an embodiment of the present invention, the amino-functionalized material may be (3-aminopropyl)triethoxysilane (APTES).
본 발명의 일 예에 따른 코어-쉘 나노 입자의 제조방법에 있어서, 상기 쉘 구성용 물질은 테트라에틸 오르소실리케이트(tetraethyl orthosilicate; TEOS)로부터 형성되는 것일 수 있다.In the method for manufacturing core-shell nanoparticles according to an embodiment of the present invention, the material for forming the shell may be formed from tetraethyl orthosilicate (TEOS).
본 발명의 일 예에 따른 코어-쉘 나노 입자의 제조방법에 있어서, 상기 형광성 물질은 Eu3+일 수 있다.In the method for manufacturing core-shell nanoparticles according to an embodiment of the present invention, the fluorescent material may be Eu 3+ .
본 발명의 일 예에 따른 코어-쉘 나노 입자의 제조방법에 있어서, 상기 형광성 물질 복합체는 Eu(DBM)3phen이며, 여기서 DBM은 디벤조일메탄이고, phen은 1,10-페난트롤린(1,10-phenanthroline)일 수 있다.In the method for preparing core-shell nanoparticles according to an embodiment of the present invention, the fluorescent material complex is Eu(DBM) 3phen , where DBM is dibenzoylmethane, and phen is 1,10-phenanthroline (1). , 10-phenanthroline).
본 발명의 일 예에 따른 코어-쉘 나노 입자의 제조방법에 있어서, 상기 나노 입자의 제조시 계면활성제를 혼합하는 단계를 더 포함할 수 있다.In the method for manufacturing core-shell nanoparticles according to an embodiment of the present invention, the method may further include mixing a surfactant during the preparation of the nanoparticles.
본 발명의 일 예에 따른 코어-쉘 나노 입자의 제조방법에 있어서, 상기 계면활성제는 CTAB(cetyltrimethylammonium bromide), CPB(cetylpyridinium bromide), DTAB(dodecyltrimethylammonium bromide), 및 TTAB(tetradecyltrimetylammonium bromide)로 이루어진 군에서 선택되는 것일 수 있다.In the method for manufacturing core-shell nanoparticles according to an embodiment of the present invention, the surfactant is selected from the group consisting of cetyltrimethylammonium bromide (CTAB), cetylpyridinium bromide (CPB), dodecyltrimethylammonium bromide (DTAB), and tetradecyltrimetylammonium bromide (TTAB). may be selected.
본 발명에 따른 코어-쉘 나노 입자는 상기 코어-쉘 나노 입자의 제조방법으로 제조된, 자성 금속 코어 및 형광성 물질이 도핑된 쉘을 포함한다.The core-shell nanoparticles according to the present invention include a magnetic metal core and a shell doped with a fluorescent material, prepared by the method for preparing the core-shell nanoparticles.
본 발명에 따른 코어-쉘 나노 입자는 자성 금속 코어; 및 상기 자성 금속 코어에 코팅된 쉘로서, 상기 쉘은 형광성 물질이 도핑된 구조인 쉘;을 포함한다.Core-shell nanoparticles according to the present invention include a magnetic metal core; and a shell coated on the magnetic metal core, the shell having a structure doped with a fluorescent material.
본 발명의 일 예에 따른 코어-쉘 나노 입자에 있어서, 상기 자성 금속 코어는 강자성 금속, 페리자성 금속 산화물, 이들의 합금 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 것일 수 있다.In the core-shell nanoparticles according to an embodiment of the present invention, the magnetic metal core may be selected from the group consisting of ferromagnetic metals, ferrimagnetic metal oxides, alloys thereof, and mixtures thereof.
본 발명의 일 예에 따른 코어-쉘 나노 입자의 제조방법에 있어서, 상기 강자성 금속은 철(Fe), 코발트(Co), 니켈(Ni) 및 이들의 합금으로 이루어진 군에서 선택되는 것일 수 있다.In the method of manufacturing core-shell nanoparticles according to an embodiment of the present invention, the ferromagnetic metal may be selected from the group consisting of iron (Fe), cobalt (Co), nickel (Ni), and alloys thereof.
본 발명의 일 예에 따른 코어-쉘 나노 입자의 제조방법에 있어서, 상기 페리자성 금속 산화물은 Fe3O4 또는 MFe2O4이며, 여기서 M은 Fe, Co 또는 Ni일 수 있다.In the method for manufacturing core-shell nanoparticles according to an embodiment of the present invention, the ferrimagnetic metal oxide is Fe 3 O 4 or MFe 2 O 4 , where M may be Fe, Co, or Ni.
본 발명의 일 예에 따른 코어-쉘 나노 입자의 제조방법에 있어서, 상기 쉘은 이산화규소(SiO2)로 이루어진 것일 수 있다.In the method for manufacturing core-shell nanoparticles according to an embodiment of the present invention, the shell may be made of silicon dioxide (SiO 2 ).
본 발명의 일 예에 따른 코어-쉘 나노 입자의 제조방법에 있어서, 상기 형광성 물질은 Eu3+일 수 있다.In the method for manufacturing core-shell nanoparticles according to an embodiment of the present invention, the fluorescent material may be Eu 3+ .
또한 본 발명은 상기 코어-쉘 나노 입자를 포함하는 생체 분자 영상 진단용 형광 나노 프로브에 관한 것이다.The present invention also relates to a fluorescent nanoprobe for biomolecular imaging including the core-shell nanoparticles.
본 발명에 따른 Eu-도핑된 Fe3O4@SiO2 나노 입자는 종래 합성 방법에 발생한 균일성 및 뭉침 문제를 해결함으로써, 매우 균일하고 뭉침이 없는 나노 입자의 제조가 가능하였고, 이를 통해 자성 나노 입자의 특성을 유지하며 균일한 표면을 가지는 형광 입자를 제공함으로써 고감도 체외 진단 키트, 프로브 등에 활용할 수 있으며, 대량 생산 조건의 확립을 통해, 고수율 저비용 생산 공정의 개발이 가능한 장점이 있다.The Eu-doped Fe 3 O 4 @SiO 2 nanoparticles according to the present invention solve the problems of uniformity and agglomeration that occurred in the conventional synthesis method, thereby making it possible to produce very uniform and agglomeration-free nanoparticles, through which magnetic nanoparticles By providing fluorescent particles having a uniform surface while maintaining particle characteristics, it can be used for high-sensitivity in vitro diagnostic kits and probes, and has the advantage of enabling the development of a high-yield, low-cost production process through the establishment of mass production conditions.
도 1은 본 발명의 일 예에 따른 Eu-도핑된 SiO2 나노 입자의 제조를 위한 seedless growing mechanism에 관한 모식도이고,
도 2는 본 발명의 일 예에 따른 Eu-도핑된 Fe3O4@ SiO2 나노 입자의 제조 시의 도핑 메커니즘(doping mechanism)에 관한 모식도이고,
도 3은 본 발명의 일 예에 따라 합성된 Eu@SiO2 프로브의 형광 프로파일을 나타낸 것이고,
도 4는 본 발명의 일 예에 따른 Eu-도핑된 SiO2 나노 입자의 수상 안정성, 분산성 및 크기 분포를 나타낸 것이고,
도 5는 본 발명의 일 예에 따른 Eu-도핑된 Fe3O4@ SiO2 나노 입자의 자성 입자와의 결합으로 인한 특성 향상을 나타낸 것이고,
도 6은 본 발명의 일 예에 따른 Eu-도핑된 SiO2 나노 입자 및 Eu-도핑된 Fe3O4@ SiO2 나노 입자의 방출 파장 및 상대적 강도를 나타낸 것이다.1 is a schematic diagram of a seedless growing mechanism for producing Eu-doped SiO 2 nanoparticles according to an example of the present invention;
Figure 2 is a schematic diagram relating to the doping mechanism (doping mechanism) during the preparation of Eu-doped Fe 3 O 4 @ SiO 2 nanoparticles according to an example of the present invention,
Figure 3 shows the fluorescence profile of the Eu@SiO 2 probe synthesized according to an example of the present invention,
Figure 4 shows the aqueous phase stability, dispersibility and size distribution of Eu-doped SiO 2 nanoparticles according to an example of the present invention,
Figure 5 shows the improvement of properties due to the binding of Eu-doped Fe 3 O 4 @ SiO 2 nanoparticles with magnetic particles according to an example of the present invention,
6 shows the emission wavelength and relative intensity of Eu-doped SiO 2 nanoparticles and Eu-doped Fe 3 O 4 @ SiO 2 nanoparticles according to an example of the present invention.
이하 첨부한 표 또는 도면들을 참조하여 본 발명의 유로퓸 도핑된 나노입자의 제조방법 및 그 용도에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, a method for preparing europium-doped nanoparticles of the present invention and a use thereof will be described in detail with reference to the accompanying tables or drawings.
도면이 기재되어 있을 경우, 이는 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서 본 발명은 제시되는 도면들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있으며, 상기 도면들은 본 발명의 사상을 명확히 하기 위해 과장되어 도시될 수 있다.When drawings are described, they are provided as examples so that the spirit of the present invention can be sufficiently conveyed to those skilled in the art. Therefore, the present invention is not limited to the drawings presented and may be embodied in other forms, and the drawings may be exaggerated to clarify the spirit of the present invention.
제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는 데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다.Terms such as first, second, etc. may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, a first component may be referred to as a second component, and similarly, a second component may also be referred to as a first component.
이때, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.At this time, if there is no other definition in the technical terms and scientific terms used, it has the meaning commonly understood by those of ordinary skill in the art to which this invention belongs, and the gist of the present invention in the following description and accompanying drawings Descriptions of known functions and configurations that may be unnecessarily obscure will be omitted. Terms such as those defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present application. does not
또한 본 발명의 명세서에서 사용되는 단수 형태는 문맥에서 특별한 지시가 없는 한 복수 형태도 포함하는 것으로 의도할 수 있다. In addition, the singular form used in the specification of the present invention may also be intended to include the plural form unless the context specifically dictates otherwise.
또한 본 발명의 명세서에서 특별한 언급 없이 사용된 단위는 중량을 기준으로 하며, 일 예로 % 또는 비의 단위는 중량% 또는 중량비를 의미한다.In addition, in the specification of the present invention, the unit used without special mention is based on the weight, for example, the unit of % or ratio means weight % or weight ratio.
또한 본 발명의 명세서에서, “포함한다”는 표현은 “구비한다”, “함유한다”, “가진다” 또는 “특징으로 한다” 등의 표현과 등가의 의미를 가지는 개방형 기재이며, 추가로 열거되어 있지 않은 요소, 재료 또는 공정을 배제하지 않는다. 또한 “실질적으로…로 구성된다”는 표현은 특정된 요소, 재료 또는 공정과 함께 열거되어 있지 않은 다른 요소, 재료 또는 공정이 발명의 적어도 하나의 기본적이고 신규한 기술적 사상에 허용할 수 없을 만큼의 현저한 영향을 미치지 않는 양으로 존재할 수 있는 것을 의미한다. 또한 “구성된다”는 표현은 기재된 요소, 재료 또는 공정만이 존재하는 것을 의미한다.In addition, in the specification of the present invention, the expression "comprising" is an open-ended description having an equivalent meaning to expressions such as "having", "containing", "having" or "characterized by", and additionally listed It does not exclude elements, materials or processes that do not exist. Also, “really… The expression “consisting of” means that other elements, materials or processes not listed together with the specified elements, materials or processes do not unacceptably significantly affect at least one basic and novel technical idea of the invention. It means that it can exist in quantity. Also, the expression “consisting of” means that only the elements, materials, or processes described are present.
본 발명에 따른 코어-쉘 나노 입자의 제조방법은 자성 금속 코어 및 형광성 물질이 도핑된 쉘을 포함하는, 균일성이 향상된 코어-쉘 나노 입자의 제조방법으로서, 자성 금속 나노 입자에 쉘 구성용 물질과 아미노 관능화 물질을 혼합하여 아미노-관능화된 코어-쉘 구조를 갖는 나노 입자를 합성하는 단계; 형광성 물질 복합체를 제조하는 단계; 및 상기 아미노-관능화된 코어-쉘 구조를 갖는 나노 입자에 상기 형광성 물질 복합체를 혼합하여 형광성 물질이 도핑된 쉘로 코팅된 자성 금속 코어를 포함하는 나노 입자를 제조하는 단계;를 포함한다.The method for manufacturing core-shell nanoparticles according to the present invention is a method for manufacturing core-shell nanoparticles with improved uniformity, including a magnetic metal core and a shell doped with a fluorescent material, and includes a magnetic metal nanoparticle and a shell constituent material. synthesizing nanoparticles having an amino-functionalized core-shell structure by mixing an amino-functionalized material with an amino-functionalized material; preparing a fluorescent material complex; and preparing nanoparticles including a magnetic metal core coated with a shell doped with a fluorescent material by mixing the fluorescent material complex with the nanoparticles having the amino-functionalized core-shell structure.
상기 자성 금속은 일예로, 철(Fe), 코발트(Co), 니켈(Ni), 이들의 합금 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 것 등일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The magnetic metal may, for example, be selected from the group consisting of iron (Fe), cobalt (Co), nickel (Ni), alloys thereof, and mixtures thereof, but is not limited thereto.
또한, 상기 자성 금속 코어는 제한되지는 않으나, 강자성 금속, 페리자성 금속 산화물, 이들의 합금 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 것일 수 있으며, 보다 구체적인 예로 상기 강자성 금속은 철(Fe), 코발트(Co), 니켈(Ni) 및 이들의 합금으로 이루어진 군에서 선택되는 것일 수 있고, 상기 페리자성 금속 산화물은 Fe3O4 또는 MFe2O4, 여기서 M은 Fe, Co 또는 Ni 등일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 목적인 형광 물질이 도핑된 나노 물질의 입자 크기 등의 균일성을 향상시키고, 형광 피크의 잔여 피크를 제거하여 프로브로서의 정확성을 향상시킬 수 있는 역할을 할 수 있도록 하는 코어라면 제한되지 않고 확장하여 사용할 수 있음은 물론이다.In addition, the magnetic metal core is not limited, but may be selected from the group consisting of ferromagnetic metals, ferrimagnetic metal oxides, alloys thereof, and mixtures thereof. As a more specific example, the ferromagnetic metal is iron (Fe), cobalt (Co), nickel (Ni), and may be selected from the group consisting of alloys thereof, and the ferrimagnetic metal oxide is Fe 3 O 4 or MFe 2 O 4 , where M may be Fe, Co or Ni, etc., It is not limited thereto, and the object of the present invention is to improve the uniformity of the particle size of the nanomaterial doped with the fluorescent material, etc., and to remove the residual peak of the fluorescent material to improve the accuracy as a probe. Of course, if the core is not limited, it can be expanded and used.
상기 아미노 관능화 물질(amino funtionalization material)은 특별히 제한되는 것은 아니며, 본 발명의 일 구체예로부터, (3-aminopropyl)triethoxysilane (APTES)를 사용할 수 있다.The amino functionalization material is not particularly limited, and (3-aminopropyl)triethoxysilane (APTES) may be used from one embodiment of the present invention.
본 발명의 일 예에 따른 코어-쉘 나노 입자의 제조방법에 있어서, 상기 쉘 구성용 물질은 상기 자성 물질이나 도핑용 금속의 종류나 혼합 비율 등에 따라 물성 등의 변화를 일으키지 않는 물질인 것이 바람직하며, 일예로, 하나 이상의 금속 또는 준금속 및 O, N, S 및 P 등으로 구성된 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 원자를 포함할 수 있다. 구체적인 예로 Si, O 및/또는 S를 포함할 수 있으며, 본 발명에 따른 일 구체예로부터 테트라에틸 오르소실리케이트(tetraethyl orthosilicate; TEOS)로부터 형성되는 것일 수 있으며, 더욱 구체적으로는 SiO2일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.In the method for manufacturing core-shell nanoparticles according to an embodiment of the present invention, the material for forming the shell is preferably a material that does not cause changes in physical properties depending on the type or mixing ratio of the magnetic material or doping metal, etc. , for example, it may include any one or more atoms selected from the group consisting of one or more metals or metalloids and O, N, S and P, and the like. Specific examples may include Si, O and/or S, and may be formed from tetraethyl orthosilicate (TEOS) from one embodiment according to the present invention, and more specifically, SiO 2 It may be , but is not limited thereto.
상기 형광성 물질 또는 도핑 이온은 희토류 금속 이온 중에서 선택되는 어느 하나 이상의이온, 예를 들어 Eu2+, Eu3+, Dy3+, Pr3+, Sm3+, Tb3+, Ce3+, Ce2+, Dy3+, Er3+및 Tm3+ 등에서 하나 이상 및/또는 Cu2+, Cr3+, Mn2+ 및 Ti3+, In3+ 중 하나 이상을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 물론, 임의의 다른 희토류 금속 이온(예를 들어, 란탄족 이온) 및 임의의 다른 금속 또는 전이 금속 이온 또는 임의의 다른 이온들도, 본 발명의 목적을 달성할 수 있다면 도입되어 사용될 수 있음은 물론이다. 본 발명의 일 구체예로부터, 상기 형광성 물질은 Eu3+일 수 있다. 이와 관련하여, 본원에 사용되는 "희토류"란, Y, Sc, La 및 란탄족(Ce 내지 Lu)을 포함하는 것을 의미한다.The fluorescent material or doping ion is any one or more ions selected from rare earth metal ions, for example, Eu 2+ , Eu 3+ , Dy 3+ , Pr 3+ , Sm 3+ , Tb 3+ , Ce 3+ , Ce 2+ , Dy 3+ , Er 3+ and Tm 3+ , etc. and/or at least one of Cu 2+ , Cr 3+ , Mn 2+ and Ti 3+ , In 3+ , but limited thereto Of course, any other rare earth metal ion (eg, lanthanide ion) and any other metal or transition metal ion or any other ions may also be introduced and used to achieve the object of the present invention. Of course you can. In one embodiment of the present invention, the fluorescent material may be Eu 3+ . In this context, "rare earth" as used herein is meant to include Y, Sc, La and lanthanides (Ce to Lu).
상기 형광성 물질 복합체는 Eu(DBM)3phen이며, 여기서 DBM은 디벤조일메탄이고, phen은 1,10-페난트롤린(1,10-phenanthroline)일 수 있다.The fluorescent material complex may be Eu(DBM) 3 phen, where DBM may be dibenzoylmethane, and phen may be 1,10-phenanthroline.
상기 코어-쉘 나노 입자의 제조방법에 있어서, 필요시 상기 나노 입자의 제조를 위해 계면활성제를 혼합하는 단계를 더 포함할 수 있다.In the method for preparing the core-shell nanoparticles, the method may further include mixing a surfactant for the preparation of the nanoparticles, if necessary.
상기 계면활성제는 비이온 계면활성제, 양이온 계면활성제, 음이온 계면활성제, 양쪽이온성계면활성제, 쌍성이온성 계면활성제 등로부터 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 이 때, 상기 비이온 계면활성제는 통상적으로 사용되는 것이라면 제한되지는 않으나, 친유성의 비이온 계면활성제, 친수성의 비이온 계면활성제 또는 이의 모두를 포함할 수 있음은 물론이다.The surfactant may be selected from nonionic surfactants, cationic surfactants, anionic surfactants, zwitterionic surfactants, zwitterionic surfactants, and the like, but is not limited thereto. Although not limited as long as it is conventionally used, it is of course that it may include a lipophilic nonionic surfactant, a hydrophilic nonionic surfactant, or both.
이때, 상기 비이온 계면활성제의 비한정적인 일예로 친유성의 비이온 계면활성제는 소르비탄 지방산 에스테르류(소르비탄모노올레에이트, 소르비탄모노이소스테아레이트, 소르비탄모노라우레이트, 소르비탄모노팔미테이트, 소르비탄모노스테아레이트, 소르비탄세스퀴올레에이트, 소르비탄트리올레에이트, 펜타-2-에틸헥실산디글리세롤소르비탄, 또는 테트라-2-에틸헥실산 디글리세롤소르비탄 등); 글리세릴계 지방산 에스테르류(글리세릴 팔미토스테아레이트, 글리세릴 스테아레이트, 글리세릴 올레이트, 글리세릴 미리스테이트 등); 프로필렌글리콜 지방산 에스테르류(모노스테아린산 프로필렌글리콜, 또는 모노올레산 프로필렌글리콜 등); 글리세린 알킬 에테르류(1-O-헥사데실-2-O-메틸 글리세롤, 1-O-옥타데실-2-O-메틸 글리세롤, 디글리세롤 헥사데실 에테르, 또는 1-O-헥사데실-2-O-팔미토일 글리세롤 등); 폴리글리세릴계 계면활성제류(폴리글리세릴-3-디폴리히드록시스테아레이트, 폴리글리세릴-3-디이소스테아레이트, 폴리글리세릴-2-테트라이소스테아레이트, 폴리글리세릴-2-트리이소스테아레이트 또는 폴리글리세릴-4-이소스테아레이트 등), 폴리실록산-폴리에테르계 계면활성제류(폴리디메틸실록산-폴리옥시에틸렌 블록 공중합체, 폴리디메틸실록산-폴리옥시에틸렌 그래프트 공중합체, ABIL EM-90, 또는 ABIL EM-180 등) 등을 들 수 있다. In this case, as a non-limiting example of the nonionic surfactant, the lipophilic nonionic surfactant is sorbitan fatty acid esters (sorbitan monooleate, sorbitan monoisostearate, sorbitan monolaurate, sorbitan monopalmi). tate, sorbitan monostearate, sorbitan sesquioleate, sorbitan trioleate, penta-2-ethylhexyl acid diglycerol sorbitan, or tetra-2-ethylhexyl acid diglycerol sorbitan); Glyceryl fatty acid esters (Glyceryl palmitostearate, glyceryl stearate, glyceryl oleate, glyceryl myristate, etc.); propylene glycol fatty acid esters (such as propylene glycol monostearate or propylene glycol monooleate); Glycerin alkyl ethers (1-O-hexadecyl-2-O-methyl glycerol, 1-O-octadecyl-2-O-methyl glycerol, diglycerol hexadecyl ether, or 1-O-hexadecyl-2-O -palmitoyl glycerol, etc.); Polyglyceryl surfactants (polyglyceryl-3-dipolyhydroxystearate, polyglyceryl-3-diisostearate, polyglyceryl-2-tetraisostearate, polyglyceryl-2-triiso stearate or polyglyceryl-4-isostearate), polysiloxane-polyether surfactants (polydimethylsiloxane-polyoxyethylene block copolymer, polydimethylsiloxane-polyoxyethylene graft copolymer, ABIL EM-90) , or ABIL EM-180, etc.).
또한, 상기 비이온 계면활성제의 비한정적인 일예로 친수성의 비이온 계면활성제는 POE(polyoxyethylene)-소르비탄 지방산 에스테르류(POE-소르비탄모노올레에이트, POE-소르비탄모노스테아레이트, 또는 POE-소르비탄테트라올레에이트 등); 폴리옥시에틸렌 수소화 캐스터 오일류(폴리옥시에틸렌(10)-수소화 캐스터오일, 폴리옥시에틸렌(40)-수소화 캐스터오일, 또는 폴리옥시에틸렌(60)-수소화 캐스터오일 등), 폴리소르베이트류(폴리소르베이트 60, 폴리소르베이트 80 또는 폴리소르베이트 20), POE-소르비트 지방산 에스테르류(POE-소르비트모노라우레이트, POE-소르비트모노올레에이트, POE-소르비트펜타올레에이트, 또는 POE-소르비트모노스테아레이트 등); POE-글리세린 지방산 에스테르류(POE-글리세린모노스테아레이트, POE-글리세린모노이소스테아레이트, 또는 POE-글리세린트리이소스테아레이트 등); POE-지방산 에스테르류(POE-디스테아레이트, POE-모노디올레에이트, 또는 디스테아린산 에틸렌글리콜 등); POE-알킬에테르류(POE-라우릴에테르, POE-올레일에테르, POE-세틸에테르(세테아레스-16, 세테아레스-17, 세테아레스-18, 세테아레스-20, 세테아레스-22, 또는 세테아레스-23 등), POE-스테아릴에테르, POE-베헤닐에테르, POE-2-옥틸도데실에테르, 또는 POE-콜레스탄올에테르 등); PEO-PPO-PEO(polyethyeleoxide-b-polypropyleneoxide-b-polyethyeleoxide) 블록공중합체류(Pluronic L61 또는 Pluronic P123 등); POE-POP(polyoxyethylene- polyoxypropylene)-알킬에테르류(POE-POP-세틸에테르, POE-POP-2-데실테트라데실에테르, POE-POP-모노부틸에테르, POE-POP-수첨 라놀린, 또는 POE-POP-글리세린에테르 등); POE-피마자유 경화 피마자유 유도체(POE-피마자유, POE-경화 피마자유, POE-경화 피마자유 모노이소스테아레이트, POE-경화 피마자유 트리이소스테아레이트, POE-경화 피마자유 모노피로글루타민산 모노이소스테아린산디에스테르, 또는 POE-경화 피마자유 말레인산 등); POE 밀랍·라놀린 유도체(POE-소르비트밀랍 등); 알칸올아미드류(야자유 지방산 디에탄올아미드, 라우린산 모노에탄올아미드, 또는 지방산 이소프로판올아미드 등); POE-프로필렌글리콜 지방산 에스테르; POE-알킬아민; POE-지방산 아미드(POE-스테아릴 아미드, POE-올레일 아미드 또는 POE-세틸 아미드 등); 자당 지방산 에스테르; 알킬에톡시디메틸아민옥시드 등을 들 수 있다.In addition, as a non-limiting example of the nonionic surfactant, the hydrophilic nonionic surfactant is POE (polyoxyethylene)-sorbitan fatty acid esters (POE-sorbitan monooleate, POE-sorbitan monostearate, or POE- sorbitan tetraoleate, etc.); Polyoxyethylene hydrogenated castor oil (polyoxyethylene (10)-hydrogenated castor oil, polyoxyethylene (40)-hydrogenated castor oil, or polyoxyethylene (60)-hydrogenated castor oil, etc.), polysorbates (polysorbate) bait 60, polysorbate 80 or polysorbate 20), POE-sorbit fatty acid esters (POE-sorbit monolaurate, POE-sorbit monooleate, POE-sorbitpentaoleate, or POE-sorbate) bitmonostearate, etc.); POE-glycerin fatty acid esters (such as POE-glycerin monostearate, POE-glycerin monoisostearate, or POE-glycerin triisostearate); POE-fatty acid esters (such as POE-distearate, POE-monodioleate, or ethylene glycol distearate); POE-alkyl ethers (POE-lauryl ether, POE-oleyl ether, POE-cetyl ether (ceteareth-16, ceteareth-17, ceteareth-18, ceteareth-20, ceteareth-22, or cetea Ares-23, etc.), POE-stearyl ether, POE-behenyl ether, POE-2-octyldodecyl ether, or POE-cholestanol ether); PEO-PPO-PEO (polyethyeleoxide-b-polypropyleneoxide-b-polyethyeleoxide) block copolymers (such as Pluronic L61 or Pluronic P123); POE-POP (polyoxyethylene- polyoxypropylene)-alkyl ethers (POE-POP-cetyl ether, POE-POP-2-decyltetradecyl ether, POE-POP-monobutyl ether, POE-POP-hydrogenated lanolin, or POE-POP -glycerin ether, etc.); POE-hydrogenated castor oil derivatives (POE-castor oil, POE-hydrogenated castor oil, POE-hydrogenated castor oil monoisostearate, POE-hydrogenated castor oil triisostearate, POE-hydrogenated castor oil monopyroglutamic acid monoiso stearic acid diester, or POE-hydrogenated castor oil maleic acid, etc.); POE beeswax/lanolin derivatives (POE-sorbit beeswax, etc.); alkanolamides (such as palm oil fatty acid diethanolamide, lauric acid monoethanolamide, or fatty acid isopropanolamide); POE-propylene glycol fatty acid ester; POE-alkylamine; POE-fatty acid amides (such as POE-stearyl amide, POE-oleyl amide or POE-cetyl amide); sucrose fatty acid esters; Alkylethoxydimethylamine oxide etc. are mentioned.
음이온 계면활성제는 공지의 여러가지 음이온 계면활성제를 사용할 수 있으며, 비한정적인일예로는, 소듐서팍틴(SODIUM SURFACTIN), 소듐스테아로릴글루타메이트(SODIUM STEAROYL GLUTAMATED), 디소듐스테아로릴글루타메이트(DISODIUM STEAROYL GLUTAMATE), 소듐라우로일글루타메이트(SODIUM LAUROYL GLUTAMATE), 소듐라우릴글루코스카복시레이트(SODIUM LAURYL GLUCOSE CARBOXYLATE), 소듐메틸코코일타우레이트(SODIUM METHYL COCOYL TAURATE) 및 포타슘세틸포스페이트(POTASSIUM CETYL PHOSPHATE)로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나를 사용할 수 있다.As the anion surfactant, various well-known anionic surfactants can be used, and non-limiting examples include sodium surfactin (SODIUM SURFACTIN), sodium stearoyl glutamate (SODIUM STEAROYL GLUTAMATED), disodium stearoyl glutamate (DISODIUM STEAROYL) GLUTAMATE), SODIUM LAUROYL GLUTAMATE, SODIUM LAURYL GLUCOSE CARBOXYLATE, SODIUM METHYL COCOYL TAURATE, AND PHOTASSIUM CETYL phosphate consisting of At least one selected from the group may be used.
양이온성 계면활성제는 공지의 여러가지 양이온 계면활성제를 사용할 수 있으며, 비한정적인일예로는, 알킬 디메틸아민, 알킬 아미도프로필아민, 알킬 이미다졸린 유도체, 4급 아민 에톡실레이트 및 4급 암모늄 화합물을 포함하지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명에 따른 구체적인 일예로 CTAB(cetyltrimethylammonium bromide), CPB(cetylpyridinium bromide), DTAB(dodecyltrimethylammonium bromide), 및 TTAB(tetradecyltrimetylammonium bromide)로 이루어진 군에서 선택되는 것일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.As the cationic surfactant, various known cationic surfactants may be used, and non-limiting examples include, but are not limited to, alkyl dimethylamine, alkyl amidopropylamine, alkyl imidazoline derivatives, quaternary amine ethoxylates, and quaternary ammonium compounds. Including, but not limited to, a specific example according to the present invention may be one selected from the group consisting of cetyltrimethylammonium bromide (CTAB), cetylpyridinium bromide (CPB), dodecyltrimethylammonium bromide (DTAB), and tetradecyltrimetylammonium bromide (TTAB). , but is not limited thereto.
적절한 양쪽이온성 계면 활성제는 예를 들어, 알킬 아민 옥사이드, 알킬 히드록시설테인, 실리콘 아민 옥사이드 및 이들의 조합을 포함한다. 적절한 양쪽이온성 계면 활성제의 구체 예로는, 예를 들면, 4-[N,N-디(2-히드록시에틸)-N-옥타데실암모니오]-부탄-1-카르복실레이트, S-[S-3-히드록시프로필-S-헥사데실설포니오]-3-히드록시펜탄-1-설페이트, 3-[P,P-디에틸-P-3,6,9-트리옥사테트라데옥소프실포스포니오]-2-히드록시프로판-1-포스페이트, 3-[N,N-디프로필-N-3-도데콕시-2-히드록시프로필암모니오]-프로판-1-포스포네이트, 3-(N,N-디메틸-N-헥사데실암모니오)프로판-1-설포네이트, 3-(N,N-디메틸-N-헥사데실암모니오)-2-히드록시프로판-1-설포네이트, 4-[N,N-디(2-히드록시에틸)-N-(2-히드록시도데실)암모니오]-부탄-1-카르복실레이트, 3-[S-에틸-S-(3-도데콕시-2-히드록시프로필)설포니오]-프로판-1-포스페이트, 3-[P,P-디메틸-P-도데실포스포니오]-프로판-1-포스포네이트, 5-[N,N-디(3-히드록시프로필)-N-헥사데실암모니오]-2-히드록시펜탄-1-설페이트, 라우릴 히드록시설테인 및 이들의 조합을 포함한다.Suitable zwitterionic surfactants include, for example, alkyl amine oxides, alkyl hydroxysultaines, silicon amine oxides, and combinations thereof. Specific examples of suitable zwitterionic surfactants include, for example, 4-[N,N-di(2-hydroxyethyl)-N-octadecylammonio]-butane-1-carboxylate, S-[ S-3-hydroxypropyl-S-hexadecylsulfonio]-3-hydroxypentane-1-sulfate, 3-[P,P-diethyl-P-3,6,9-trioxatetradeoxop Silphosphonio]-2-hydroxypropane-1-phosphate, 3-[N,N-dipropyl-N-3-dodecoxy-2-hydroxypropylammonio]-propane-1-phosphonate , 3-(N,N-dimethyl-N-hexadecylammonio)propane-1-sulfonate, 3-(N,N-dimethyl-N-hexadecylammonio)-2-hydroxypropane-1-sulfo nate, 4-[N,N-di(2-hydroxyethyl)-N-(2-hydroxydodecyl)ammonio]-butane-1-carboxylate, 3-[S-ethyl-S-( 3-Dodecoxy-2-hydroxypropyl)sulfonio]-propane-1-phosphate, 3-[P,P-dimethyl-P-dodecylphosphonio]-propane-1-phosphonate, 5 -[N,N-di(3-hydroxypropyl)-N-hexadecylammonio]-2-hydroxypentane-1-sulfate, lauryl hydroxysulfate, and combinations thereof.
적절한 쌍성이온성 계면활성제는, 이에 한정되지는 않지만, 지방족 4급 암모늄, 포스포늄, 및 설포늄 유도체를 포함하며, 상기 지방족 라디칼은 직쇄이거나 분지쇄일 수 있으며, 여기서 지방족 치환기 중 하나는 약 8 내지 18개의 탄소 원자를 함유하고, 하나의 치환기는 카르복시기, 설포네이트기, 설페이트기 또는 포스페이트기와 같은 음이온성 작용기를 포함한다. 예시적인 쌍성이온성 물질은 코코 디메틸 카르복시메틸 베타인, 코코아미도프로필 베타인, 코코베타인, 올레일 베타인, 세틸 디메틸 카르복시메틸 베타인, 라우릴 비스-(2-히드록시 에틸) 카르복시메틸 베타인, 스테아릴 비스-(2-히드록시프로필) 카르복시메틸 베타인, 올레일 디메틸 감마-카르복시프로필 베타인, 라우릴 비스-(2-히드록시프로필)알파-카르복시에틸 베타인, 코코아암포아세테이트 및 이들의 조합이다. 설포베타인은 스테아릴 디메틸 설포프로필 베타인, 라우릴 디메틸 설포에틸 베타인, 라우릴 비스-(2-히드록시에틸) 설포프로필 베타인 및 이들의 조합을 포함할 수도 있다.Suitable zwitterionic surfactants include, but are not limited to, aliphatic quaternary ammonium, phosphonium, and sulfonium derivatives, wherein the aliphatic radical may be straight-chain or branched, wherein one of the aliphatic substituents is from about 8 to It contains 18 carbon atoms, and one substituent includes an anionic functional group such as a carboxy group, a sulfonate group, a sulfate group or a phosphate group. Exemplary zwitterionic substances are coco dimethyl carboxymethyl betaine, cocoamidopropyl betaine, cocobetaine, oleyl betaine, cetyl dimethyl carboxymethyl betaine, lauryl bis-(2-hydroxyethyl) carboxymethyl betaine phosphorus, stearyl bis-(2-hydroxypropyl) carboxymethyl betaine, oleyl dimethyl gamma-carboxypropyl betaine, lauryl bis-(2-hydroxypropyl)alpha-carboxyethyl betaine, cocoaamphoacetate and It is a combination of these. The sulfobetaine may include stearyl dimethyl sulfopropyl betaine, lauryl dimethyl sulfoethyl betaine, lauryl bis-(2-hydroxyethyl) sulfopropyl betaine, and combinations thereof.
본 발명에 따른 코어-쉘 나노 입자는 상기 코어-쉘 나노 입자의 제조방법으로 제조된, 자성 금속 코어 및 형광성 물질이 도핑된 쉘을 포함한다.The core-shell nanoparticles according to the present invention include a magnetic metal core and a shell doped with a fluorescent material, prepared by the method for preparing the core-shell nanoparticles.
본 발명에 따른 코어-쉘 나노 입자는 자성 금속 코어; 및 상기 자성 금속 코어에 코팅된 쉘로서, 상기 쉘은 형광성 물질이 도핑된 구조인 쉘;을 포함한다.Core-shell nanoparticles according to the present invention include a magnetic metal core; and a shell coated on the magnetic metal core, the shell having a structure doped with a fluorescent material.
상기 자성 금속은 일예로, 철(Fe), 코발트(Co), 니켈(Ni), 이들의 합금 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 것 등일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The magnetic metal may, for example, be selected from the group consisting of iron (Fe), cobalt (Co), nickel (Ni), alloys thereof, and mixtures thereof, but is not limited thereto.
또한, 상기 자성 금속 코어는 제한되지는 않으나, 강자성 금속, 페리자성 금속 산화물, 이들의 합금 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 것일 수 있으며, 보다 구체적인 예로 상기 강자성 금속은 철(Fe), 코발트(Co), 니켈(Ni) 및 이들의 합금으로 이루어진 군에서 선택되는 것일 수 있고, 상기 페리자성 금속 산화물은 Fe3O4 또는 MFe2O4, 여기서 M은 Fe, Co 또는 Ni 등일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 목적인 형광 물질이 도핑된 나노 물질의 입자 크기 등의 균일성을 향상시키고, 형광 피크의 잔여 피크를 제거하여 프로브로서의 정확성을 향상시킬 수 있는 역할을 할 수 있도록 하는 코어라면 제한되지 않고 확장하여 사용할 수 있음은 물론이다.In addition, the magnetic metal core is not limited, but may be selected from the group consisting of ferromagnetic metals, ferrimagnetic metal oxides, alloys thereof, and mixtures thereof. As a more specific example, the ferromagnetic metal is iron (Fe), cobalt (Co), nickel (Ni), and may be selected from the group consisting of alloys thereof, and the ferrimagnetic metal oxide is Fe 3 O 4 or MFe 2 O 4 , where M may be Fe, Co or Ni, etc., It is not limited thereto, and the object of the present invention is to improve the uniformity of the particle size of the nanomaterial doped with the fluorescent material, etc., and to remove the residual peak of the fluorescent material to improve the accuracy as a probe. Of course, if the core is not limited, it can be expanded and used.
상기 아미노 관능화 물질(amino funtionalization material)은 특별히 제한되는 것은 아니며, 본 발명의 일 구체예로부터, (3-aminopropyl)triethoxysilane (APTES)를 사용할 수 있다.The amino functionalization material is not particularly limited, and (3-aminopropyl)triethoxysilane (APTES) may be used from one embodiment of the present invention.
본 발명의 일 예에 따른 코어-쉘 나노 입자의 제조방법에 있어서, 상기 쉘 구성용 물질은 상기 자성 물질이나 도핑용 금속의 종류나 혼합 비율 등에 따라 물성 등의 변화를 일으키지 않는 물질인 것이 바람직하며, 일예로, 하나 이상의 금속 또는 준금속 및 O, N, S 및 P 등으로 구성된 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 원자를 포함할 수 있다. 구체적인 예로 Si, O 및/또는 S를 포함할 수 있으며, 본 발명에 따른 일 구체예로부터 테트라에틸 오르소실리케이트(tetraethyl orthosilicate; TEOS)로부터 형성되는 것일 수 있으며, 더욱 구체적으로는 SiO2일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.In the method for manufacturing core-shell nanoparticles according to an embodiment of the present invention, the material for forming the shell is preferably a material that does not cause changes in physical properties depending on the type or mixing ratio of the magnetic material or doping metal, etc. , for example, it may include any one or more atoms selected from the group consisting of one or more metals or metalloids and O, N, S and P, and the like. Specific examples may include Si, O and/or S, and may be formed from tetraethyl orthosilicate (TEOS) from one embodiment according to the present invention, and more specifically, SiO 2 It may be , but is not limited thereto.
상기 형광성 물질 또는 도핑 이온은 희토류 금속 이온 중에서 선택되는 어느 하나 이상의이온, 예를 들어 Eu2+, Eu3+, Dy3+, Pr3+, Sm3+, Tb3+, Ce3+, Ce2+, Dy3+, Er3+및 Tm3+ 등에서 하나 이상 및/또는 Cu2+, Cr3+, Mn2+ 및 Ti3+, In3+ 중 하나 이상을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 물론, 임의의 다른 희토류 금속 이온(예를 들어, 란탄족 이온) 및 임의의 다른 금속 또는 전이 금속 이온 또는 임의의 다른 이온들도, 본 발명의 목적을 달성할 수 있다면 도입되어 사용될 수 있음은 물론이다. 본 발명의 일 구체예로부터, 상기 형광성 물질은 Eu3+일 수 있다. 이와 관련하여, 본원에 사용되는 "희토류"란, Y, Sc, La 및 란탄족(Ce 내지 Lu)을 포함하는 것을 의미한다.The fluorescent material or doping ion is any one or more ions selected from rare earth metal ions, for example, Eu 2+ , Eu 3+ , Dy 3+ , Pr 3+ , Sm 3+ , Tb 3+ , Ce 3+ , Ce 2+ , Dy 3+ , Er 3+ and Tm 3+ , etc. and/or at least one of Cu 2+ , Cr 3+ , Mn 2+ and Ti 3+ , In 3+ , but limited thereto Of course, any other rare earth metal ion (eg, lanthanide ion) and any other metal or transition metal ion or any other ions may also be introduced and used to achieve the object of the present invention. Of course you can. In one embodiment of the present invention, the fluorescent material may be Eu 3+ . In this context, "rare earth" as used herein is meant to include Y, Sc, La and lanthanides (Ce to Lu).
상기 형광성 물질 복합체는 Eu(DBM)3phen이며, 여기서 DBM은 디벤조일메탄이고, phen은 1,10-페난트롤린(1,10-phenanthroline)일 수 있다.The fluorescent material complex may be Eu(DBM) 3 phen, where DBM may be dibenzoylmethane, and phen may be 1,10-phenanthroline.
또한 본 발명은 상기 코어-쉘 나노 입자를 포함하는 생체 분자 영상 진단용 형광 나노 프로브에 관한 것이다. 상기 생체 분자의 종류는 프로브가 진단할 수 있는 생체 관련 물질이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 일예로 질병과 관련된 물질의 경우, 암세포, 바이러스 분자 등을 들 수 있다.The present invention also relates to a fluorescent nanoprobe for biomolecular imaging including the core-shell nanoparticles. The type of the biomolecule is not particularly limited as long as it is a bio-related material that can be diagnosed by the probe. For example, in the case of a disease-related material, a cancer cell or a viral molecule may be mentioned.
또한 본 발명은 상기 코어-쉘 나노 입자의 대량 생산 방법에 관한 것이다.The present invention also relates to a method for mass production of the core-shell nanoparticles.
상기 코어-쉘 나노 입자를 대용량 부피를 갖는 생산 시설에서 생산할 수 있도록 생산 시의 온도, 압력, 조성 등의 공정 조건을 특정화할 수 있으나, 상기 조건이 특정 조건에 한정되는 것은 아니며, 코어-쉘 나노 입자의 구성 성분 및 물성에 따라 적절히 변경되어 생산할 수 있음은 물론이다.Process conditions such as temperature, pressure, composition, etc. during production can be specified so that the core-shell nanoparticles can be produced in a production facility having a large volume, but the conditions are not limited to specific conditions, and core-shell nanoparticles Of course, it can be produced by appropriately changing the composition and physical properties of the particles.
이하, 본 발명의 내용을 실시예를 통하여 보다 구체적으로 설명한다. 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 권리범위가 이들에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the content of the present invention will be described in more detail through examples. The examples are only for explaining the present invention in more detail, and the scope of the present invention is not limited thereto.
[시약, 재료 및 실험 프로토콜][reagents, materials and experimental protocols]
모든 시약은 99.9% 이상의 순도를 갖으며, 구입 또는 입수한 것을 그대로 사용하였다. 특별히 구입처 등이 언급되지 않은 시약은 Sigma-Aldrich사에서 구입하여 사용하였다.All reagents had a purity of 99.9% or more, and those purchased or obtained were used as they were. Reagents not specifically mentioned where to purchase were purchased from Sigma-Aldrich and used.
- 광발광 분석은 Jarrell-Ash MonoSpec 27 monochromator 및 Ge photodetector를 이용하여 수행하였다.- Photoluminescence analysis was performed using a Jarrell-Ash MonoSpec 27 monochromator and a Ge photodetector.
- ICP-OES 분석은 720 ICP-OES(Agilent사)를 이용하여 수행하였다.- ICP-OES analysis was performed using 720 ICP-OES (Agilent).
- 나노 입자 크기는 Entegris Nicomp® DLS(dynamic light scattering) 시스템을 이용하여 측정하였다.- Nanoparticle size was measured using an Entegris Nicomp® DLS (dynamic light scattering) system.
[실시예 1] Eu 도핑된 SiO[Example 1] Eu-doped SiO 22 나노 입자의 제조 Preparation of nanoparticles
Eu(DBM)Eu (DBM) 33 phen 복합체의 합성Synthesis of the phen complex
40 mL 에탄올에 디벤조일메탄(dibenzoylmethane, DBM) 2.7g, 1,10-페난트롤린(phenanthroline) 0.72g 및 수산화나트륨 0.48g을 혼합한 후, 용액을 교반하면서 가온시켰다.After mixing 2.7 g of dibenzoylmethane (DBM), 0.72 g of 1,10-phenanthroline and 0.48 g of sodium hydroxide in 40 mL of ethanol, the solution was heated while stirring.
유로퓸 클로라이드 헥사하이드레이트(europium chloride hexahydrate) 1.47g을 물 4 mL에 용해시키고, 교반한 상기 리간드 용액에 적가하여 복합체의 침전을 유도하였다.1.47 g of europium chloride hexahydrate was dissolved in 4 mL of water and added dropwise to the stirred ligand solution to induce precipitation of the complex.
형성된 복합체를 실온의 진공 오븐에서 건조한 후, 에탄올/아세톤 혼합 용매를 가하여 재결정화하였다.The formed complex was dried in a vacuum oven at room temperature, and recrystallized by adding an ethanol/acetone mixed solvent.
최종 생성물인 (Eu(DBM)3phen) 킬레이트를 여과한 후, 진공 오븐에서 건조시켜 보관하였다.The final product (Eu(DBM) 3 phen) chelate was filtered and then dried in a vacuum oven and stored.
Non-seeding method에 의한 Eu-도핑된(Eu-doped) SiOEu-doped SiO by non-seeding method 22 의 합성synthesis of
상기 방법을 통해 합성 및 정제된 Eu 킬레이트 60 mg을 4 mL 에탄올과 혼합하여 5분간 초음파 처리한 후, 6 mL 아세톤을 첨가하여 킬레이트 용액(용액 A)를 제조한 후, 20분간 더 초음파 처리하였다.60 mg of the Eu chelate synthesized and purified through the above method was mixed with 4 mL ethanol and sonicated for 5 minutes, and then 6 mL acetone was added to prepare a chelate solution (solution A), followed by further sonication for 20 minutes.
맑은 킬레이트 용액을 50 mL 에탄올 및 3.6 mL 증류수가 혼합된 용액 B에 첨가하고, 15 mL 수산화암모늄(ammonium hydroxide)을 더 첨가한 후, 실온에서 마그네틱 교반기(magnetic stirrer)를 사용하여 혼합하였다.A clear chelate solution was added to solution B in which 50 mL of ethanol and 3.6 mL of distilled water were mixed, and 15 mL of ammonium hydroxide was further added, followed by mixing using a magnetic stirrer at room temperature.
10분 후, 2.4 mL TEOS(tetraethyl orthosilicate)를 용액에 첨가하고, 용액을 12시간 동안 교반한 상태로 방치하였다.After 10 minutes, 2.4 mL tetraethyl orthosilicate (TEOS) was added to the solution, and the solution was left with stirring for 12 hours.
교반이 완료된 후, 3,500 rpm으로 원심분리하여 큰 덩어리를 제거하였다.After the stirring was completed, it was centrifuged at 3,500 rpm to remove large lumps.
최종 생성물을 수집한 후, 원심분리기를 사용하여, 에탄올과 탈이온수로 세척하였다.After the final product was collected, it was washed with ethanol and deionized water using a centrifuge.
[비교예 1] Eu 도핑된 SiO[Comparative Example 1] Eu-doped SiO 22 나노 입자의 제조 Preparation of nanoparticles
Eu(DBM)Eu (DBM) 33 phen 복합체의 합성Synthesis of the phen complex
상기 실시예 1과 동일한 방법으로, 정제된 (Eu(DBM)3phen) 킬레이트를 제조하였다.In the same manner as in Example 1, a purified (Eu(DBM) 3 phen) chelate was prepared.
Seeding method에 의한 Eu-도핑된 SiOEu-doped SiO by Seeding method 22 의 합성synthesis of
아미노프로필 트리에톡시실란(aminopropyltriethoxysilane, APTES)가 코팅된 SiO2 12 mg을 10 mL 에탄올에 분산시켰다.12 mg of SiO 2 coated with aminopropyltriethoxysilane (APTES) was dispersed in 10 mL of ethanol.
1.2 mL 아세톤과 0.8 mL 에탄올의 혼합물에 상기 방법으로 제조한 Eu 킬레이트 12 mg를 혼합하고, 이 혼합 용액을 상기 10 mL 에탄올 용액에 첨가하였다.12 mg of the Eu chelate prepared by the above method was mixed in a mixture of 1.2 mL acetone and 0.8 mL ethanol, and the mixed solution was added to the 10 mL ethanol solution.
이후, 0.72 mL 탈이온수, 0.1 mL 및 0.48 mL TEOS를 차례로 첨가하였다.Then, 0.72 mL deionized water, 0.1 mL and 0.48 mL TEOS were added sequentially.
상기 과정을 통해 제조된 혼합물을 1시간 동안 초음파 처리한 후, 0.2 mL 암모니아를 첨가하였다. 다시 1시간 동안 추가로 초음파 처리한 후, 12시간 동안 마그네틱 교반기를 이용하여 교반하였다.The mixture prepared through the above process was sonicated for 1 hour, and then 0.2 mL ammonia was added. After further ultrasonication for 1 hour, the mixture was stirred using a magnetic stirrer for 12 hours.
최종 생성물을 원심분리기를 이용하여 수득한 후, 에탄올과 물로 여러 번 세척하였다.The final product was obtained using a centrifuge, and then washed several times with ethanol and water.
[실시예 2] Eu 도핑된 Fe[Example 2] Eu-doped Fe 33 OO 44 @SiO@SiO 22 나노 입자의 제조 Preparation of nanoparticles
Eu(DBM)Eu (DBM) 33 phen 복합체의 합성Synthesis of the phen complex
25 mL 에탄올에 디벤조일메탄(dibenzoylmethane, DBM) 6 mmol, 1,10-페난트롤린(phenanthroline) 2 mmol 및 1M 수산화나트륨 8 mL을 혼합한 용액을 제조하였다.A solution was prepared by mixing 6 mmol of dibenzoylmethane (DBM), 2 mmol of 1,10-phenanthroline, and 8 mL of 1M sodium hydroxide in 25 mL of ethanol.
이 용액에 10 mL의 증류수에 용해된 2 mmol Eu(NO3)3·5H2O를 첨가하고, 70℃에서 2시간 동인 일정하게 교반하였다.To this solution, 2 mmol Eu(NO 3 ) 3 ·5H 2 O dissolved in 10 mL of distilled water was added, and the mixture was stirred constantly at 70° C. for 2 hours.
침전물을 에탄올로 세척한 후, 원심분리하여 수집하고, 진공 오븐에서 건조하였다.The precipitate was washed with ethanol, collected by centrifugation, and dried in a vacuum oven.
아미노 관능화된(amino functionalized) FeAmino functionalized Fe 33 OO 44 @SiO@SiO 22 코어-쉘 나노 입자의 합성 Synthesis of core-shell nanoparticles
25 mg/mL 농도의 Fe3O4 나노 입자 수용액 6 mL을 40 mL 에탄올에 첨가한 후, 추가로 28% 암모니아 2mL을 첨가하여 혼합물을 제조하였다.After adding 6 mL of an aqueous solution of Fe 3 O 4 nanoparticles having a concentration of 25 mg/mL to 40 mL of ethanol, 2 mL of 28% ammonia was further added to prepare a mixture.
상기 혼합물을 10분간 초음파 처리한 후, 교반하면서 25 uL TEOS(tetraethyl orthosilicate)을 주입하였다.After sonicating the mixture for 10 minutes, 25 uL tetraethyl orthosilicate (TEOS) was injected while stirring.
4시간 경과 후, 1.25 mL 아미노프로필 트리에톡시실란(APTES)을 첨가하고, 실온에서 추가로 4시간 기계적 교반하에 반응을 진행하였다.After 4 hours, 1.25 mL of aminopropyl triethoxysilane (APTES) was added, and the reaction proceeded under mechanical stirring at room temperature for additional 4 hours.
이후, 90℃에서 1시간 동안 용액을 환류(reflux)시켰다.Thereafter, the solution was refluxed at 90° C. for 1 hour.
최종 생성된 Fe3O4@SiO2@APTES를 에탄올로 수차례 세척한 후, 60℃ 진공 하에서 6시간 동안 건조시켰다.The finally produced Fe 3 O 4 @SiO 2 @APTES was washed several times with ethanol, and then dried under vacuum at 60° C. for 6 hours.
Eu-도핑된 SiOEu-doped SiO 22 로 코팅된 FeFe coated with 33 OO 4 4 코어-쉘 나노 입자의 합성Synthesis of core-shell nanoparticles
상기 방법으로 제조된 Fe3O4@SiO2@APTES 25 mg을 5 mL 에탄올에 용해시켰다.25 mg of Fe 3 O 4 @SiO 2 @APTES prepared by the above method was dissolved in 5 mL ethanol.
여기에 상기 방법으로 제조된 2.5 mg/mL 농도의 Eu(DBM)3phen 복합체를 첨가한 다음, 3시간 동안 추가로 초음파 처리하였다.To this was added the Eu(DBM) 3 phen complex with a concentration of 2.5 mg/mL prepared by the above method, and then sonicated for 3 hours.
이어서, 혼합물에 0.1 mL TEOS, 0.9 mL 탈이온수 및 0.1 mL 암모니아 수용액을 연속적으로 첨가하였다.To the mixture were then successively added 0.1 mL TEOS, 0.9 mL deionized water and 0.1 mL aqueous ammonia solution.
제조된 혼합물을 2시간 동안 초음파 처리한 후, 실온에서 230 rpm으로 12시간 동안 흔들어 혼합물에서의 입자 분산을 유지하였다.The prepared mixture was sonicated for 2 hours and then shaken at room temperature at 230 rpm for 12 hours to maintain particle dispersion in the mixture.
최종 생성물은 자석으로 수득하였고, 에탄올로 수차례 세척한 다음, 60℃의 진공 오븐에서 6시간 동안 건조하였다.The final product was obtained with a magnet, washed several times with ethanol, and then dried in a vacuum oven at 60° C. for 6 hours.
[실시예 3][Example 3] Eu 도핑된 SiOEu doped SiO 22 나노 입자의 형광 방출 측정 Measurement of fluorescence emission of nanoparticles
상기 실시예 1의 Eu 도핑된 SiO2 나노 입자에 대해 Jarrell-Ash Monospec 27 monochromator 및 Ge photodetector를 이용하여, 360 nm 여기 파장을 갖는 레이저(Coherent Innova)를 이용하여, 형광 프로필을 측정하였다.The fluorescence profile of the Eu-doped SiO 2 nanoparticles of Example 1 was measured using a Jarrell-Ash Monospec 27 monochromator and a Ge photodetector and a laser having an excitation wavelength of 360 nm (Coherent Innova).
그 결과를 도 3에 도시하였다.The results are shown in FIG. 3 .
상기 결과로부터, Eu 도핑된 SiO2 프로브는 광발광 프로필에서 4개의 위치에 피크를 나타내며, 610 내지 620 nm 사이의 피크가 가장 강한 강도를 나타내는 것을 확인하였다.From the above results, it was confirmed that the Eu-doped SiO 2 probe showed peaks at four positions in the photoluminescence profile, and the peak between 610 and 620 nm showed the strongest intensity.
[실시예 4] Eu 도핑된 SiO[Example 4] Eu doped SiO 22 나노 입자의 균일 분산 측정 Measurement of Uniform Dispersion of Nanoparticles
수분산된 Eu 도핑된 SiO2 나노 입자 분포 및 입자 크기 측정 결과는 도 4에 도시하였다.The distribution and particle size measurement results of Eu-doped SiO 2 nanoparticles dispersed in water are shown in FIG. 4 .
이로부터, 본 발명에 따른 Eu 도핑된 SiO2 나노 입자는 균일한 크기 분포를 갖는 것을 확인하였으며, 크기 분포는 81.9±20.4 nm로 61.5 내지 102.3 nm의 크기를 갖는 것을 확인하였다.From this, it was confirmed that the Eu-doped SiO 2 nanoparticles according to the present invention had a uniform size distribution, and the size distribution was 81.9±20.4 nm, which was confirmed to have a size of 61.5 to 102.3 nm.
[실시예 5] 자성 입자의 도입에 의한 특성 향상[Example 5] Improvement of properties by introduction of magnetic particles
상기 실시예를 통해, 자성 입자인 Fe3O4를 도입하여 형광 물질이 쉘-표면에 도핑된 코어-쉘 구조의 나노 입자를 제조하였을 때의 특성 향상 결과를 도 5에 도시하였다.Through the above example, when the magnetic particles Fe 3 O 4 were introduced to prepare the nanoparticles of the core-shell structure in which the fluorescent material was doped on the shell-surface, the result of improving properties is shown in FIG. 5 .
이로부터 확인할 수 있는 바와 같이, 기존의 문제점이었던 균일하지 못한 형태와, 코어-쉘 구조의 입자가 서로 응집되는 점이 해결되었으며, 형광 물질이 표면에 도핑된 후에도 균일한 표면 특성을 가지며, 입자간의 응집이 이루어지지 않음으로써, 종래의 문제를 해결한 것을 확인하였다.As can be seen from this, the existing problems of non-uniform shape and aggregation of core-shell structured particles with each other have been resolved, and even after the fluorescent material is doped on the surface, it has uniform surface properties, and aggregation between particles. By not doing this, it was confirmed that the conventional problem was solved.
[실시예 6] Eu 도핑된 SiO[Example 6] Eu doped SiO 22 나노 입자 및 Eu-도핑된 SiO Nanoparticles and Eu-doped SiO 22 로 코팅된 FeFe coated with 33 OO 4 4 코어-쉘 나노 입자의 방출 특성 비교 Comparison of emission properties of core-shell nanoparticles
실시예 3과 같은 장비를 이용하여, Eu-도핑된 SiO2로 코팅된 Fe3O4 코어-쉘 나노 입자의 형광 방출을 측정한 후, 실시에 3의 측정 결과와 중첩한 결과를 도 6에 도시하였다.Using the same equipment as in Example 3, after measuring the fluorescence emission of Fe 3 O 4 core-shell nanoparticles coated with Eu-doped SiO 2 , the result overlapped with the measurement result of Example 3 is shown in FIG. 6 . shown.
이로부터, Eu-도핑된 SiO2로 코팅된 Fe3O4 코어-쉘 나노 입자의 경우, 메인 피크 이외의 피크의 상대적 강도가 Eu 도핑된 SiO2 나노 입자 대비 현저히 감소하였으며, 대부분의 형광 방출 이 메인 피크인 610 내지 625 nm 사이의 피크에 집중됨으로써, 특정 물질에 대한 프로브 등의 용도로 활용에 있어, 보다 적합하게 활용할 수 있음을 확인하여 본 발명을 완성하였다.From this, in the case of the Fe 3 O 4 core-shell nanoparticles coated with Eu-doped SiO 2 , the relative intensity of peaks other than the main peak was higher than that of the Eu-doped SiO 2 nanoparticles. The present invention was completed by confirming that most of the fluorescence emission was concentrated on a peak between 610 and 625 nm, which is the main peak, so that it can be used more suitably for use as a probe for a specific substance. .
이상으로 본 발명의 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.As described above in detail a specific part of the content of the present invention, for those of ordinary skill in the art, this specific description is only a preferred embodiment, and the scope of the present invention is not limited thereby It will be obvious. Accordingly, it is intended that the substantial scope of the present invention be defined by the appended claims and their equivalents.
Claims (19)
자성 금속 나노 입자에 쉘 구성용 물질과 아미노 관능화 물질을 혼합하여 아미노-관능화된 코어-쉘 구조를 갖는 나노 입자를 합성하는 단계;
형광성 물질 복합체를 제조하는 단계; 및
상기 아미노-관능화된 코어-쉘 구조를 갖는 나노 입자에 상기 형광성 물질 복합체를 혼합하여 형광성 물질이 도핑된 쉘로 코팅된 자성 금속 코어를 포함하는 나노 입자를 제조하는 단계;
를 포함하는, 코어-쉘 나노 입자의 제조방법.A method for manufacturing core-shell nanoparticles with improved uniformity, comprising a magnetic metal core and a shell doped with a fluorescent material,
synthesizing nanoparticles having an amino-functionalized core-shell structure by mixing a shell constituent material and an amino-functionalized material with the magnetic metal nanoparticles;
preparing a fluorescent material complex; and
preparing nanoparticles including a magnetic metal core coated with a shell doped with a fluorescent material by mixing the fluorescent material complex with the nanoparticles having the amino-functionalized core-shell structure;
A method for producing core-shell nanoparticles.
상기 자성 금속은 철(Fe), 코발트(Co), 니켈(Ni), 이들의 합금 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 것의 염인 것인, 코어-쉘 나노 입자의 제조방법.The method of claim 1,
The magnetic metal is a salt of one selected from the group consisting of iron (Fe), cobalt (Co), nickel (Ni), alloys thereof, and mixtures thereof, the method for producing core-shell nanoparticles.
상기 자성 금속 코어는 강자성 금속, 페리자성 금속 산화물, 이들의 합금 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 것인, 코어-쉘 나노 입자의 제조방법.The method of claim 1,
The magnetic metal core is selected from the group consisting of ferromagnetic metals, ferrimagnetic metal oxides, alloys thereof, and mixtures thereof, core-shell nanoparticle manufacturing method.
상기 강자성 금속은 철(Fe), 코발트(Co), 니켈(Ni) 및 이들의 합금으로 이루어진 군에서 선택되는 것인, 코어-쉘 나노 입자의 제조방법.4. The method of claim 3,
The ferromagnetic metal is selected from the group consisting of iron (Fe), cobalt (Co), nickel (Ni), and alloys thereof, core-shell nanoparticle manufacturing method.
상기 페리자성 금속 산화물은 Fe3O4 또는 MFe2O4이며, 여기서 M은 Fe, Co 또는 Ni인, 코어-쉘 나노 입자의 제조방법.4. The method of claim 3,
The ferrimagnetic metal oxide is Fe 3 O 4 or MFe 2 O 4 , wherein M is Fe, Co or Ni, a method for producing core-shell nanoparticles.
상기 아미노 관능화 물질은 (3-aminopropyl)triethoxysilane (APTES)인, 코어-쉘 나노 입자의 제조방법.The method of claim 1,
The amino-functionalized material is (3-aminopropyl)triethoxysilane (APTES), the core-shell nanoparticle manufacturing method.
상기 쉘 구성용 물질은 테트라에틸 오르소실리케이트(tetraethyl orthosilicate; TEOS)로부터 형성되는 것인, 코어-쉘 나노 입자의 제조방법.The method of claim 1,
The shell-constituting material will be formed from tetraethyl orthosilicate (TEOS), a core-shell nanoparticle manufacturing method.
상기 형광성 물질은 Eu3+인, 코어-쉘 나노 입자의 제조방법.The method of claim 1,
The fluorescent material is Eu 3+ phosphorus, a method of manufacturing core-shell nanoparticles.
상기 형광성 물질 복합체는 Eu(DBM)3phen이며, 여기서 DBM은 디벤조일메탄이고, phen은 1,10-페난트롤린(1,10-phenanthroline)인, 코어-쉘 나노 입자의 제조방법.The method of claim 1,
The fluorescent material complex is Eu (DBM) 3 phen, where DBM is dibenzoylmethane, and phen is 1,10-phenanthroline (1,10-phenanthroline).
상기 나노 입자의 제조시 계면활성제를 혼합하는 단계를 더 포함하는, 코어-쉘 나노 입자의 제조방법.The method of claim 1,
Further comprising the step of mixing a surfactant during the preparation of the nanoparticles, core-shell nanoparticle manufacturing method.
상기 계면활성제는 CTAB(cetyltrimethylammonium bromide), CPB(cetylpyridinium bromide), DTAB(dodecyltrimethylammonium bromide), 및 TTAB(tetradecyltrimetylammonium bromide)로 이루어진 군에서 선택되는 것인, 코어-쉘 나노 입자의 제조방법.11. The method of claim 10,
The surfactant is selected from the group consisting of cetyltrimethylammonium bromide (CTAB), cetylpyridinium bromide (CPB), dodecyltrimethylammonium bromide (DTAB), and tetradecyltrimetylammonium bromide (TTAB).
상기 자성 금속 코어는 강자성 금속, 페리자성 금속 산화물, 이들의 합금 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 것인, 코어-쉘 나노 입자.14. The method of claim 13,
The magnetic metal core is selected from the group consisting of ferromagnetic metals, ferrimagnetic metal oxides, alloys thereof, and mixtures thereof, core-shell nanoparticles.
상기 강자성 금속은 철(Fe), 코발트(Co), 니켈(Ni) 및 이들의 합금으로 이루어진 군에서 선택되는 것인, 코어-쉘 나노 입자.15. The method of claim 14,
The ferromagnetic metal is selected from the group consisting of iron (Fe), cobalt (Co), nickel (Ni) and alloys thereof, core-shell nanoparticles.
상기 페리자성 금속 산화물은 Fe3O4 또는 MFe2O4이며, 여기서 M은 Fe, Co 또는 Ni인, 코어-쉘 나노 입자15. The method of claim 14,
The ferrimagnetic metal oxide is Fe 3 O 4 or MFe 2 O 4 , wherein M is Fe, Co or Ni, core-shell nanoparticles
상기 쉘은 이산화규소(SiO2)로 이루어진 것인, 코어-쉘 나노 입자.14. The method of claim 13,
The shell is made of silicon dioxide (SiO2), core-shell nanoparticles.
상기 형광성 물질은 Eu3+인, 코어-쉘 나노 입자.14. The method of claim 13,
The fluorescent material is Eu 3+ phosphorus, core-shell nanoparticles.
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| US20040208825A1 (en) | 2003-04-15 | 2004-10-21 | Carpenter Everett E. | Fluorescent-magnetic nanoparticles with core-shell structure |
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| US20040208825A1 (en) | 2003-04-15 | 2004-10-21 | Carpenter Everett E. | Fluorescent-magnetic nanoparticles with core-shell structure |
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| Mou Y. et al. J Sol-Gel Sci Technol. 83:447-456 (2017). |
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