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리간드 및 음으로 하전된 폴리머를 포함하는 폴리머 복합체; 및 양으로 하전되어 상기 폴리머 복합체와 결합하고, 광에너지에 의하여 이성질화하는 광전환 이성질체;를 포함하고,상기 광전환 이성질체는 가역적으로 시스(cis) 이성질체 또는 트랜스(trans) 이성질체로 구비되고, 상기 광전환 이성질체의 이성질화에 의하여 부피가 가역적으로 팽창 또는 수축하는 것인,광에너지에 의해 조절되는 자가 조립형 복합체
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제1항에 있어서,상기 자가 조립형 복합체는 수용성 액체가 있는 환경에서 광에너지에 의해 가역적으로 팽창 및 수축하고,상기 자가 조립형 복합체는 상기 수용성 액체가 있는 환경에서 하이드로겔 형태로 구비되되,상기 자가 조립형 복합체가 팽창하는 과정에서 상기 수용성 액체를 흡수하고,상기 자가 조립형 복합체가 수축하는 과정에서 상기 수용성 액체를 방출하는,광에너지에 의해 조절되는 자가 조립형 복합체
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제2에 있어서,상기 자가 조립형 복합체에 흡수된 수용성 액체는 채취하여 분석할 수 있고,상기 수용성 액체는 혈액, 혈장, 혈청, 소변, 침, 뇌척수액, 눈물, 땀, 대변, 복수, 양수, 정액, 유(milk), 세포 배지, 조직 추출물 및 암 조직 중 적어도 어느 하나 이상을 포함하는,광에너지에 의해 조절되는 자가 조립형 복합체
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제2항에 있어서,상기 광전환 이성질체의 이성질화에 따라 상기 자가 조립형 복합체는 최대 팽창 또는 최대 수축할 수 있고,상기 자가 조립형 복합체는 자외선 조사 후 상기 최대 팽창할 때까지 30초 내지 90초가 소요되고,상기 자가 조립형 복합체의 상기 최대 팽창 시의 중량은 상기 최대 수축 시의 중량의 3배 내지 5배인,광에너지에 의해 조절되는 자가 조립형 복합체
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제1항에 있어서,상기 자가 조립형 복합체는 상기 자가 조립형 복합체의 내부에 전달물질을 더 포함하고,상기 전달물질은 상기 자가 조립형 복합체가 팽창하여 방출되고,상기 전달물질은 상기 자가 조립형 복합체가 수축시에 내부에 유지되는,광에너지에 의해 조절되는 자가 조립형 복합체
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제5항에 있어서,상기 전달물질은 단백질, 핵산 및 소분자 약물 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있고,상기 단백질은 사이토카인(cytokine), 케모카인(chemokine), 면역 항암치료 항체, 성장 인자, 보툴리눔 톡신(botulinum toxin) 및 항원 중 적어도 어느 하나를 포함하고,상기 핵산은 메신저 RNA(mRNA), 마이크로 RNA(micro RNA) 및 플라스미드 DNA(plasmid DNA) 중 적어도 어느 하나를 포함하는,광에너지에 의해 조절되는 자가 조립형 복합체
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제1항에 있어서,상기 자가 조립형 복합체는 하나 이상의 폴리머 복합체와, 하나 이상의 광전환 이성질체를 포함하고,상기 자가 조립형 복합체는,상기 폴리머 복합체가 서로 이웃하는 폴리머 복합체 또는 상기 광전환 이성질체와 결합되고, 상기 광전환 이성질체가 서로 이웃하는 광전환 이성질체와 상호작용하여 형성되고,상기 광전환 이성질체와 서로 이웃하는 광전환 이성질체의 상호작용은 π-양이온 상호작용 및 π-π 상호작용 중 적어도 어느 하나를 포함하는,광에너지에 의해 조절되는 자가 조립형 복합체
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제1항에 있어서,상기 광전환 이성질체는 자외선에 의하여 시스 이성질체로 변환하여 상기 자가 조립형 복합체가 팽창하고, 상기 광전환 이성질체는 가시광선에 의하여 트랜스 이성질체로 변환하여 상기 자가 조립형 복합체가 수축하는,광에너지에 의해 조절되는 자가 조립형 복합체
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제1항에 있어서,상기 폴리머는 카르복시메틸 셀룰로오스(carboxymethyl cellulose), 히알루론산(hyaluronic acid), 알지네이트(alginate), 폴리(L-글루타믹 산)(poly(L-glutamic acid)), 폴리(L-아스팔트 산)(poly(L-aspartic acid)), 폴리아크릴산(PAA, polyacrylic acid), 젤라틴 및 콜라겐 중 적어도 어느 하나를 포함하는,광에너지에 의해 조절되는 자가 조립형 복합체
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제1항에 있어서,상기 리간드는 브라시카스테롤(brassicasterol), 스티그마스테롤(stigmasterol), 아스코르브 산(ascorbic acid), 사이아노코발라민(cyanocobalamin), 토코페롤(tocopherol), 레티놀(retinol), 아미노부티르 산(aminobutyric acid), 아민-보크 하이드로클로라이드(amine-Boc hydrochloride), 사이클로 RGD(cyclo RGD), VH 032 아마이드-PEG2-아민(VH 032 amide-PEG2-amine), 히스타민(histamine), 티라민(tyramine), 베타-페닐에틸아민(β-phenylethylamine), 트립타민(tryptamine), 세로토닌(serotonin), 푸트레신(putrescine), 카다베린(cadaverine), 스퍼미딘(spermidine) 및 스퍼민(spermine) 중 적어도 어느 하나를 포함하는,광에너지에 의해 조절되는 자가 조립형 복합체
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제1항에 있어서,상기 광전환 이성질체의 트랜스 이성질체는 화학식 1의 구조를 가지는,광에너지에 의해 조절되는 자가 조립형 복합체:[화학식 1]상기 화학식 1에서 A는 C0 내지 C15 중 어느 하나이고, R은 수소, 메틸, 에틸 및 프로필 중 어느 하나이고, X는 1 내지 3 중 어느 하나의 정수이다
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제1항에 있어서,상기 자가 조립형 복합체 중에,상기 광전환 이성질체와 상기 폴리머 복합체는 0
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제1항에 있어서,상기 광전환 이성질체는 시스 이성질체로 변환되어 상기 자가 조립형 복합체를 팽창시키고,상기 자가 조립형 복합체와 대식세포의 부착 및 M2 분극을 촉진하거나, 또는상기 광전환 이성질체는 트랜스 이성질체로 변환되어 상기 자가 조립형 복합체를 수축시키고,상기 자가 조립형 복합체와 대식세포의 부착을 억제하고 M1 분극을 촉진하는,광에너지에 의해 조절되는 자가 조립형 복합체
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제1항 및 제13항 중 어느 한 항에 따른 광에너지에 의해 조절되는 자가 조립형 복합체;상기 자가 조립형 복합체의 적어도 일부가 구비되는 기판; 및 상기 기판에 결합한 상향변환 나노입자;를 포함하고,상기 상향변환 나노입자는,코어쉘부, 및 상기 코어쉘부의 표면에 코팅되는 코팅부,를 포함하고,상기 코어쉘부는 적외선을 흡수하여 상기 적외선의 에너지를 자외선 또는 가시광선 중 적어도 어느 하나로 상향변환시키고,상기 코팅부는 상기 코어쉘부에서 상향변환된 가시광선을 흡수하고,상기 상향변환 나노입자는 상기 코어쉘부에서 상향변환된 자외선을 방출하는, 광에너지에 의해 조절되는 나노시스템
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제14항에 있어서,상기 코어쉘부는 970nm 내지 990nm 파장의 빛을 흡수하는,광에너지에 의해 조절되는 나노시스템
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제14항에 있어서,상기 코어쉘부는 중심부에 구비되는 코어와, 상기 코어의 외면을 감싸도록 구비되는 쉘을 포함하고,상기 코어는 NaYbF4, NaYF3, NaGdF4, KGdF4, YOF, BaLaF5, LaF3, NaLuF4 및 SrF2 중 적어도 어느 하나를 포함하고,상기 쉘은 CaF2, Na(Yb,Gd)F4, NaGdF4 및 TiO2 중 적어도 어느 하나를 포함하고,상기 코어쉘부는 도펀트로 도핑되고,상기 도펀트는 Yb3+, Tm3+, Ln3+ 및 Er3+중 적어도 어느 하나를 포함하는,광에너지에 의해 조절되는 나노시스템
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제14항에 있어서,상기 코팅부는 제1 코팅제 및 제2 코팅제 중 적어도 어느 하나를 포함하고,상기 제1 코팅제는 β-카로틴(β-carotene), 커큐민(curcumin), 형광단백질(fluorescent protein), R-피코에리트린(R-phycoerythrin), 로다민(rhodamine), FDB-003, FDB-004 및 FDB-005 중 적어도 어느 하나를 포함하고,상기 제2 코팅제는 트웬 20(Tween 20), 트웬 80(Tween 80), 소듐 올레이트(sodium oleate), 소듐 도데실 설페이트(SDS, sodium dodecyl sulphate), 소듐 도데실 벤젠 설포네이트(sodium dodecyl benzene sulphonate), 소듐 스테아레이트(sodium stearate), 도데실아민 하이드로클로라이드(dodecylamine hydrochloride), 스판-60(span-60), 스판-80(span-80), 폴리에틸렌 옥사이드(polyethylene oxide) 및 도데실 베타인(dodecyl bataine) 중 적어도 어느 하나를 포함하는,광에너지에 의해 조절되는 나노시스템
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제17항에 있어서,상기 제1 코팅제는 420nm 내지 500nm 파장의 빛을 흡수하는,광에너지에 의해 조절되는 나노시스템
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제14항에 있어서,상기 나노시스템은 생체 내부에서 작동하되, 생체 외부에서 인가되는 광에너지에 의하여 조절되고,상기 나노시스템에 생체 외부에서 적외선이 인가되는 경우, 생체 내부에서 상기 광전환 이성질체는 시스 이성질체로 변환되고, 상기 자가 조립형 복합체는 생체 내부에서 팽창하고,상기 나노시스템에 생체 외부에서 가시광선이 인가되는 경우, 생체 내부에서 상기 광전환 이성질체는 트랜스 이성질체로 변환되고, 상기 자가 조립형 복합체는 생체 내부에서 수축하는,광에너지에 의해 조절되는 나노시스템
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제13항에 있어서,상기 자가 조립형 복합체는 수용성 액체가 있는 환경에서 광에너지에 의해 가역적으로 팽창 및 수축하고,상기 나노시스템에 적외선을 조사하여 상기 자가 조립형 복합체가 팽창하여 상기 수용성 액체를 흡수하고,상기 나노시스템에 가시광선을 조사하여 상기 자가 조립형 복합체가 수축하여 상기 수용성 액체를 방출하는,광에너지에 의해 조절되는 나노시스템
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