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pp.27-34
나노입자의 응용은 1970년대부터 발전되어 왔다. 금속 나노입자에 빛을 조사하면 나노입자 표면에서 플라즈몬 공명(SPR, surface plasmon resonance)을 일으킨다. SPR 효과는 금속표면에 입사한 빛에너지에 의해 전자가 여기하며 공명을 일으켜 진동을 발생시키는 현상을 말한다. 여기 된 전자들이 금속원자들과 충돌을 일으키며 열에너지로 전환될 수 있는데 이를 금속의 광열효과(photothermal effect)라고 한다. 우리는 광열 효과를 이용하여 온열 화장품의 개발 가능성을 제시하고자 한다. 온열 화장품의 개발을 위해 생체 독성이 적은 금 나노입자를 선택하여 광열 효과에 있어서의 세포 생체적합성과 열효율을 살펴보았다. 금 나노입자의 합성 상태는 금 나노입자가 갖는 독특한 흡광 스펙트럼으로 확인하였으며, 금 나노입자의 농도는 원자 흡광분석기로 측정하였다. 세포의 독성평가는 MTT assay와 이중 염색법을 사용하였으며, 금 나노입자의 광열 효과는 제논 램프를 광원으로 하여 금 나노입자의 농도의 증가에 따른 광열 효과증대를 적외선-열화상 카메라로 확인하였다. 금 나노입자의 광열 효과를 온열 화장품에 적용한다면 한대 지방의 기후, 또는 겨울철에 태양 에너지를 열에너지로 전환시켜 피부에 손실된 열을 공급, 피부온도 유지에 도움이 되고 피부건강에 긍정적 효과를 주리라 사료된다.
Many applications of nanoparticles have been developed since 1970s. Surface plasmon resonance (SPR) effect can be generated at the surface of nanoparticles by illumination. SPR is the resonant oscillation of conduction electrons at the surface material stimulated by incident light. The collisions between excited electrons and metal atoms can cause the production of thermal energy (photothermal effect). Here, we presented the development of thermo-cosmetics using photothermal effect of gold nanoparticles. Gold nanoparticles (GNPs) were chosen for it's low toxicity. We also and investigated the cell biocompatibility and heating effectiveness for photothermal effect of GNPs. Synthesized GNPs were verified by UV-vis spectrophotometer, where GNP has a characteristic absorbance spectrum. Concentration of GNP was measured by atomic absorption analyzer. The cytotoxicity was confirmed by MTT assay and double staining assay. Photothermal effect of GNP was demonstrated by the thermal increasing properties depending on GNP concentration, which was taken by an IR-thermal camera with a xenon lamp as the light source. If the thermal effect of GNP is applied for thermo-cosmetics, it can supply heat to skin by converting solar energy into thermal energy. Thus, cosmetics containing GNPs can provide benefits to people in the cold region or winter season for maintaining skin temperature, which lead to a positive effect on skin health.
