‘나노 꽃’(nanoflowers)이라 불리는 꽃 모양의 나노구조체는 표면이 거칠고 표면적이 넓어 촉매, 전자기술, 분석 화학 등 분야에 널리 쓰인다.

단백질 기반 유·무기 복합 나노 꽃은 일반 효소로 만든 나노 꽃보다 활성이 높고 안정성·내구성이 뛰어나 최근 연구가 활발히 진행되고 있지만, 고온 처리가 필요해 효율이 떨어지는 문제가 있다.

연구팀은 생체 내 고분자 물질인 핵산(DNA, RNA)이 아마이드 결합 및 아민 구조를 지닌다는 사실에 주목했다.

아마이드 결합 및 아민 그룹 내 질소 원자들이 구리 이온과의 상호 작용을 통해 복합체를 만들고, 꽃 모양의 나노입자를 형성하는 것으로 나타났다.

이번에 개발한 DNA 기반 나노 꽃 구조체는 상온에서 화학물질 없이도 친환경적으로 합성이 가능하고, 세포 독성이 낮다는 장점이 있다.

나노 꽃 입자의 넓은 표면적 덕분에 안에 있는 구리의 과산화효소 활성이 높아져, 과산화수소를 검출하는 센서로도 활용할 수 있다.

연구팀은 앞으로 다양한 핵산을 이용해 나노 꽃 입자를 합성, 유전자 치료·바이오센서 개발에 적용할 계획이다.