식물 기반 녹색 화학으로 제조된 금 나노입자(AuNPs)는 광범위한 생의학적 전망을 가집니다. 본 연구에서는 제어된 전구체 농도 하 Mimosa tenuiflora 껍질 추출물(Mt)로 AuNPs를 합성했습니다. Mt는 에탄올-수로 추출, 항산화 활성 DPPH와 총 폴리페놀 분석으로 정량. 결과 AuMt 콜로이드 다양한 형태(20-200 nm) 보이며 TEM, XRD, UV-Vis, FTIR, XPS로 특성 분석. AuMt는 NaBH₄에 의한 메틸렌 블루(MB) 환원 촉매 활성 보이며, 최소 입자(AuMt1) 분해 속도 상수 8.24 × 10⁻³ s⁻¹, 190초 내 50% MB 제거. 인간 탯줄 정맥 내피세포(HUVEC) 세포독성 연구서 24-48시간 중간 효과, 명확한 용량-반응 관계 없음. 공초점 현미경으로 AuMt1 세포질 분산, AuMt2 핵주위 축적 확인, 효율적 세포 내재화와 핵 비침투 입증. 이 결과 AuMt가 녹색 나노의학에서 유망한 나노캐리어와 촉매제 임 시사.
원팟 식물 매개 금속 나노소재 합성은 기존 경로 대비 친환경 대안으로, 식물 추출물 내 생물 환원제와 캡핑제 활용. Mimosa tenuiflora 껍질은 응축 타닌, 플라보노이드, 사포닌, 알칼로이드, 전분 풍부, 모두 Au³⁺를 Au⁰로 환원하고 결과 나노입자 안정화 가능. 선행 연구 Mt 추출물 항균, 항원충, 피부 재생 응용 활용, 항산화 잠재력과 폴리페놀 함량 입증. AuNPs 표면 플라즈몬 공명(SPR)은 입자 크기, 형태, 주변 안정화 분자 화학적 성질에 민감, 광학·촉매 특성 영향. 녹색 합성 AuNPs는 염료 분해 등 환경 정화, 금속 이온 검출 프로브, 테라노스틱스 적용. 본 연구 Mt 껍질 추출물 생산 AuNPs 평가, 물리화학적 특성, HUVEC 세포 세포독성, 세포 흡수, MB 분해 촉매 효율 평가.
15 g Mt 껍질 70 mL 에탄올(99%)과 30 mL 초순수(18 MΩ)서 실온 15일 침출. 여과액 원심분리(14,000 rpm, 1시간), 동결건조해 항산화 분석용. Mt 추출물 농도 검량선으로 32.5 mg mL⁻¹ 결정. 금 전구체 용액 5.3 mM(AuMt1), 2.6 mM(AuMt2) 초순수 제조. 각 합성 50 mL 튜브에 1.6 mL Mt 추출물과 금 용액 혼합, 3000 rpm 10초 볼텍싱, 색 변화로 AuNP 형성 확인. 콜로이드 반복 원심분리(14,000 rpm, 1시간) 정제, 에탄올 재현탁, 초음파 처리, 최종 40°C 건열 단계로 AuMt 나노복합체 획득.
UV-Vis 스펙트럼(추출물 200-400 nm, AuMt 250-875 nm) 퍼킨엘머 람다 40 기록. SPR 동역학 550-560 nm 모니터링. DPPH(300 µM) 및 총 폴리페놀(폴린-치오칼퇴) 분석으로 항산화력 정량, % 소거와 갈산 당량 표현. 제타 전위와 동적 광산란(DLS) 말번 제타사이저 측정. FTIR(4500-500 cm⁻¹), XPS(Au 4f, C 1s, O 1s) 표면 화학 통찰. TEM(JEOL 2010F, 200 keV), HRTEM 형태, 격자 간격 평가; EDS 원소 구성 확인. XRD(브루커 D8 QUEST, CuKα) 결정상 확인. 세포 흡수 공초점 레이저 주사 현미경(CLSM, 자이스 LSM 800, 640 nm 여기) 가시화. 세포독성 MTT 분석 HUVEC 세포(DMEM + 10% FBS, 37°C, 5% CO₂) 25-200 µg mL⁻¹, 24, 48시간. 라이브/데드 염색(칼세인/에티디움 호모디머) 생존율 데이터 보완.
MB(3.33 × 10⁻⁵ M) NaBH₄(100 mM) 존재 하 90 µL AuMt(2 mg mL⁻¹)로 환원. UV-Vis 660 nm 모니터링 분해율(%D). 랑뮤어-힌셸우드 ln(A/A₀) vs 시간 선형 플롯으로 속도 상수 K 도출.
Mt 추출물 280 nm 두드러진 UV-Vis 피크, 폴리페놀 지시. DPPH 억제 12.5 µg mL⁻¹서 50%, 비타민 C, 카테킨과 유사. 총 폴리페놀 425 mg g⁻¹ 갈산 당량, 추출물 환원 능력 확인.
TEM 이미지 AuMt1 평균 40 nm 다양한 형태, AuMt2 평균 150 nm 구형 위주. DLS 수중 수력학적 직경 AuMt1 38 nm, AuMt2 150 nm, 음성 제타 전위(≤ -30 mV) 콜로이드 안정성 유리. s-DMEM서 둘 다 안정(ζ ≈ -25 mV)이나 단백질 코로나 형성으로 크기 소폭 증가(AuMt1: +34 nm, AuMt2: +43 nm).
FTIR 스펙트럼 두 AuMt 시료 모두 특성 O-H 신축(≈3250 cm⁻¹), C=O/C-O 진동(≈1705 cm⁻¹) 보임, 타닌·플라보노이드 흡착 확인. XPS 분석 Au³⁺ 완전 Au⁰ 환원(Au 4f₇/₂ 84.9 eV). C 1s 스펙트럼 C=O, C-O, C-C 기여, AuMt2 더 높은 C-O 비율, 합성 중 페놀기 표면 산화 증가와 일치.
MTT 분석 24-48시간 50 µg mL⁻¹ 이상 농도서 생존율 10-30% 중간 감소, 명확한 용량 의존성 없음. 라이브/데드 염색 50 µg mL⁻¹서 높은 세포 생존율 확인. CLSM 24시간 후 AuMt1 세포질 분산, AuMt2 핵주위 국소화, 3D 재구성 핵 침투 부재 확인, 최소 유전독성 시사. 정량 형광 강도 AuMt1 대 AuMt2 약 3:1 흡수 비율, 작은 크기, 높은 제타 전위, 얇은 단백질 코로나 기인.
AuMt1 190초 내 50% MB 분해, 속도 상수 K = 8.24 × 10⁻³ s⁻¹, AuMt2(K = 3.54 × 10⁻³ s⁻¹) 능가. 크기 의존적 활성은 작은 나노입자 표면적 증가와 일치.
실온 Mimosa tenuiflora 껍질 추출물 이용 AuNPs 확장 가능 녹색 합성 입증. 전구체/추출물 비율 조절로 입자 크기 정밀 제어. AuMt 나노입자 유리한 콜로이드 안정성, 중간 세포독성, 핵 진입 없는 효율적 세포 흡수, 메틸렌 블루 견고한 촉매 분해 보임. 저여기 전력 내재 형광으로 형광 프로브와 약물 전달체 잠재력 추가. 향후 표면 공학으로 독성 완화, 생의학적 응용 탐색 집중.
모든 데이터셋 본문 제시.
나노물질
초록 금 나노입자(GNP)는 독소루비신(DOX) 수송 벡터로 종양 진단·치료에 널리 쓰였으나, 기존 합성법은 화학적 환원법으로 GNP 제조 후 DOX나 특정 펩타이드 접합하는 다단계, 고비용, 시간 소모, 복잡한 제조·후처리 공통 문제 존재. 본 연구에서는 DOX 화학적 구성 기반 DOX 접합 GNP 단일 단계 제조 전략 최초 제시. 또한 DOX, RGD 펩타이드, 핵 위치 신호(NLS) 펩타이드 환원성 작용기 도움으로 다기능 GNP(DRN-GNP) 단일 단계 법 제조, 단 30분 소요. 산란 이미지, 세포 TEM 연구 결과 DRN
요약 세포독성 환원제와 계면활성제 없이 항균 은 나노입자(Ag NPs)를 제조하는 생물학적 합성은 친환경적 방법입니다. 본 연구에서는 효모 추출물을 환원제와 캡핑제로 사용하여 형태 제어되고 잘 분산된 Ag NPs를 생물학적으로 합성했습니다. 합성된 Ag NPs는 균일한 구형과 미세한 크기를 보이며 평균 크기 13.8 nm입니다. 효모 추출물 내 환원성 아미노산, α-리놀렌산, 탄수화물 생체분자가 Ag NPs 형성에 중요한 역할을 함을 푸리에 변환 적외선 분광법 분석으로 입증했습니다. 또한 Ag NPs 표면 아미노산이 알칼리 용액에서
