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할로이사이트 나노튜브(HNT)는 독특한 중공 관형 구조, 생분해성, 기계적 및 표면 특성으로 인해 첨단 재료에 사용할 수 있는 자연 발생 점토 나노튜브입니다.그러나 이러한 점토 나노튜브의 정렬은 직접적인 방법이 부족하여 어렵습니다.
​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​ ​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​.이미지 출처: Captureandcompose/Shutterstock.com
이와 관련하여 ACS Applied Nanomaterials 저널에 게재된 기사는 정렬된 HNT 구조를 제조하기 위한 효율적인 전략을 제안합니다.자기 회전자를 사용하여 수성 분산액을 건조함으로써 점토 나노튜브가 유리 기판 위에 정렬되었습니다.
물이 증발함에 따라 GNT 수성 분산액을 저어주면 점토 나노튜브에 전단력이 발생하여 성장 고리 형태로 정렬됩니다.HNT 농도, 나노튜브 전하, 건조 온도, 로터 크기 및 액적 부피를 포함하여 HNT 패터닝에 영향을 미치는 다양한 요인을 조사했습니다.
물리적 요인 외에도 주사전자현미경(SEM)과 편광현미경(POM)이 HNT 나무 고리의 미세한 형태와 복굴절을 연구하는 데 사용되었습니다.
결과는 HNT 농도가 5wt%를 초과하면 점토 나노튜브가 완벽한 정렬을 이루고, HNT 농도가 높을수록 HNT 패턴의 표면 거칠기와 두께가 증가한다는 것을 보여줍니다.
또한, HNT 패턴은 마우스 섬유아세포(L929)의 부착과 증식을 촉진시켰는데, 이는 접촉 구동 메커니즘에 따라 점토 나노튜브 정렬을 따라 성장하는 것으로 관찰되었습니다.따라서 고체 기판에 HNT를 정렬하는 현재의 간단하고 빠른 방법은 세포 반응 매트릭스를 개발할 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다.
뛰어난 기계적, 전자적, 광학적, 열적, 생물학적 및 자기적 특성을 지닌 나노와이어, 나노튜브, 나노섬유, 나노막대, 나노리본과 같은 1차원(1D) 나노입자입니다.
할로이사이트 나노튜브(HNT)는 공식 Al2Si2O5(OH)4·nH2O를 갖는 외부 직경이 50~70나노미터이고 내부 공동이 10~15나노미터인 천연 점토 나노튜브입니다.이러한 나노튜브의 독특한 특징 중 하나는 내부/외부 화학 조성(산화알루미늄, Al2O3/이산화규소, SiO2)이 다르기 때문에 선택적으로 변형이 가능하다는 것입니다.
생체 적합성과 매우 낮은 독성으로 인해 이러한 점토 나노튜브는 다양한 세포 배양에서 우수한 나노 안전성을 갖기 때문에 생의학, 화장품 및 동물 관리 응용 분야에 사용될 수 있습니다.이러한 점토 나노튜브는 저렴한 비용, 광범위한 가용성 및 쉬운 실란 기반 화학적 변형이라는 장점을 가지고 있습니다.
접촉 방향은 기판의 나노/마이크로 홈과 같은 기하학적 패턴을 기반으로 세포 방향에 영향을 미치는 현상을 의미합니다.조직 공학의 발달로 접촉 제어 현상은 세포의 형태와 조직에 영향을 미치기 위해 널리 사용되었습니다.그러나 노출 조절의 생물학적 과정은 아직 불분명합니다.
본 연구는 HNT 성장 고리 구조의 간단한 형성 과정을 보여줍니다.이 과정에서는 둥근 유리 슬라이드에 HNT 분산액 한 방울을 적용한 후 HNT 방울이 두 접촉 표면(슬라이드와 자기 로터) 사이에서 압축되어 모세관을 통과하는 분산액이 됩니다.작업이 보존되고 촉진됩니다.모세관 가장자리에서 더 많은 용매가 증발합니다.
여기서 회전하는 자기 회전자에 의해 생성된 전단력은 모세관 가장자리의 HNT가 올바른 방향으로 슬라이딩 표면에 증착되도록 합니다.물이 증발함에 따라 접촉력이 고정력을 초과하여 접촉선을 중심으로 밀어냅니다.따라서 전단력과 모세관력의 시너지 효과로 물이 완전히 증발한 후 HNT의 나이테 패턴이 형성된다.
또한, POM 결과는 이방성 HNT 구조의 겉보기 복굴절을 보여주며, SEM 이미지는 점토 나노튜브의 평행 정렬에 기인합니다.
또한, 서로 다른 농도의 HNT를 갖는 연륜 점토 나노튜브에서 배양된 L929 세포를 접촉 구동 메커니즘을 기반으로 평가했습니다.반면, L929 세포는 0.5wt.% HNT를 함유한 성장 고리 형태의 점토 나노튜브에 무작위 분포를 나타냈습니다.NTG 농도가 5wt%와 10wt%인 점토 나노튜브 구조에서는 점토 나노튜브 방향을 따라 길쭉한 세포가 발견된다.
결론적으로, 나노입자를 질서 있게 배열하기 위한 비용 효율적이고 혁신적인 기술을 사용하여 대규모 HNT 성장 고리 디자인을 제작했습니다.점토 나노튜브 구조의 형성은 HNT 농도, 온도, 표면 전하, 로터 크기 및 액적 부피에 의해 크게 영향을 받습니다.5~10wt.%의 HNT 농도는 고도로 정렬된 점토 나노튜브 배열을 제공한 반면, 5wt.%에서 이러한 배열은 밝은 색상의 복굴절을 나타냈습니다.
전단력의 방향을 따라 점토 나노튜브가 정렬되는 것을 SEM 이미지를 통해 확인하였다.NTT 농도가 증가하면 NTG 코팅의 두께와 거칠기가 증가합니다.따라서 본 연구에서는 넓은 면적에 걸쳐 나노입자로부터 구조를 구축하는 간단한 방법을 제안합니다.
Chen Yu, Wu F, He Yu, Feng Yu, Liu M(2022).교반에 의해 조립된 할로이사이트 나노튜브의 "나이테" 패턴은 세포 정렬을 제어하는 ​​데 사용됩니다.나노소재 ACS를 적용하였습니다.https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acsanm.2c03255
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Bhavna Kaveti는 인도 하이데라바드 출신의 과학 작가입니다.그녀는 인도 Vellore Institute of Technology에서 석사 및 MD를 취득했습니다.멕시코 과나후아토 대학교에서 유기 및 의약화학을 전공했습니다.그녀의 연구 작업은 헤테로사이클을 기반으로 한 생체 활성 분자의 개발 및 합성과 관련되어 있으며 다단계 및 다성분 합성에 대한 경험이 있습니다.박사 과정 동안 그녀는 생물학적 활동을 더욱 기능화할 수 있는 잠재력을 가질 것으로 예상되는 다양한 헤테로사이클 기반 결합 및 융합 펩티드 모방 분자의 합성에 대해 연구했습니다.논문과 연구 논문을 쓰는 동안 그녀는 과학 글쓰기와 커뮤니케이션에 대한 열정을 탐구했습니다.
캐비티, 버프너.(2022년 9월 28일).할로이사이트 나노튜브는 간단한 방법으로 '연륜' 형태로 성장한다.아조나노.https://www.azonano.com/news.aspx?newsID=39733에서 2022년 10월 19일에 검색함.
캐비티, 버프너.“간단한 방법으로 '연륜'으로 성장한 할로이사이트 나노튜브”.아조나노.2022년 10월 19일 .2022년 10월 19일 .
캐비티, 버프너.“간단한 방법으로 '연륜'으로 성장한 할로이사이트 나노튜브”.아조나노.https://www.azonano.com/news.aspx?newsID=39733.(2022년 10월 19일 기준)
캐비티, 버프너.2022. 간단한 방법으로 "연륜"으로 성장한 할로이사이트 나노튜브.AZoNano, 2022년 10월 19일 액세스, https://www.azonano.com/news.aspx?newsID=39733.
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