본 학과의 이영복 교수님 연구팀(공동 제1저자: 응우옌티쿠인, 루손퀴)이 일본 교토대학교와의 국제 공동연구를 통해 수행한 연구 성과가 분석화학 분야의 권위 있는 국제 학술지 'Analytical Chemistry(IF: 6.7)' 2025년 7월호에 게재되었습니다.

본 연구에서는 ²⁹Si 동위원소와 TEMPO 라디칼을 선택적으로 농축한 다중 쉘(core@shell@shell) 구조의 실리카 나노입자를 설계하여, 용매를 사용하지 않는 direct-polarization 방식의 DNP-MAS NMR 조건에서 초분극 특성을 체계적으로 분석하였습니다. 그 결과, 기존 일반 실리카 입자 대비 최대 25배 향상된 ²⁹Si 초분극 신호를 달성하였으며, ²⁹Si와 라디칼이 균질하게 분포된 구조(HOMO)에서 가장 우수한 신호 증강이 관찰되었습니다.

또한, 라디칼 농축 영역에서의 스핀 확산 길이가 초분극 효율을 결정하는 핵심 요소임을 실험적으로 규명하였으며, 라디칼 제거 과정 없이도 실리카 나노입자의 표면 및 코어 영역을 동시에 정밀하게 파악할 수 있는 새로운 분석 전략을 제안하였습니다.

본 연구 성과는 ²⁹Si MRI 프로브 개발을 위한 중요한 기술적 기반을 제시할 뿐만 아니라, 다중 쉘 나노입자를 활용한 분석 기법이 의료 영상, 촉매, 환경 과학 등 다양한 분야로 확장될 수 있음을 보여주는 의미 있는 연구로 평가됩니다

게재지: Analytical Chemistry (2025년 7월호 게재)