말 비장 Ferritin에서 합성된 Al과 $UO_2$ 나노 입자의 전자현미경 연구

Electron Microscopy of the Al and $UO_2$ Nanophase Particles Synthesized in Horse Spleen Ferritin

본 연구에서는 Al과 $UO_2$의 나노미터 크기의 무기물 입자를 합성하기 위하여 생체 시스템인 철단백질 ferritin을 이용하였다. Ferritin에서 합성된 Al과 $UO_2$의 무기물 입자를 TEM을 이용하여 관찰한 결과, 단백질 내부에 나노미터 크기의 구형인 미네랄(mineral) core를 확인하였다. 그 입자들에 대한 EDXA분석 결과 각각 Al과 $UO_2$로 구성된 미네랄임을 확인하였다. Ferritin을 이용하여 합성된 Al core는 이번 연구에서 처음으로 전자현미경으로 관찰되었다. 그리고 두 종류의 다른 금속 즉, Al/Fe및 $UO_2/Al$의 존재하에 ferritin core를 합성하여 TTM을 관찰한 결과, 역시 나노미터 크기의 구형인 전자밀도 core를 관찰하였고 EDXA분석 결과 구형인 core가 합성시킨 두 금속 원소의 미네랄로 구성되어 있음을 증명하였다. 그리하여 본 연구는 철단백질을 이용하여 철이 아닌 Al과 $UO_2$로 구성된 나노미터 크기의 무기물 입자를 합성할 수 있음을 증명하였다.

Synthesis of inorganic nanophase particles was performed to verify and understand the binding of non-ferrous metal ions including Al and $UO_2$ to the apoferritin molecules. Reconstituted inorganic particles of Al or $UO_2$ were identified by TEM as discrete electron dense cores encapsulated within the protein shell. The corresponding EDXA spectra confirm the presence of metal ions in the reconstituted ferritin. The Al cores of ferritin has been studied by TEM for the first time. Bimetallic cores with Al/Fe and $UO_2/Al$ were also produced and examined under TEM. Mixed metal cores encapsulated in the protein shell are well formed and its corresponding EDXA spectra also confirm the presence of metal ions in the mineral cores. Therefore, the present study proves that ferritin can be used to synthesize inorganic nanophase particles of Al and $UO_2$.