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Water-Soluble Distyrylbenzene Fluorophore and Fluorescence Behavior in a Polymeric Vesicle
우한영,Nayak, Rati Ranjan,Woo, Han-Young 대한화학회 2007 대한화학회지 Vol.51 No.6
수용액에서 vesicle을 형성하는 고분자, poly(sodium acrylamidoundecanoate)(PSAU)와 수용성 형광다이, TPADSB-C를 합성하고 흡수 및 형광 분광기를 이용하여 광학적 특성을 연구하였다. N-phenyl naphthylamine을 형광 probe로 사용하여 PSAU의 농도가 0.01 g/L 이상에서 고분자들의 응집에 의해 vesicle을 형성함을 확인하였다. 수용성 형광다이의 형광 특성을 vesicle의 존재유무에 따라 조사함으로써 형광다이 주위의 미세환경의 변화에 따른 광학적 특성 의 변화를 측정하였다. 형광다이를 고분자 vesicle안에 침투시킬 경우 형광체 주변의 미세 환경(극성 등)의 변화에 따라 수용액 대비 발광 파장은 blue-shift하였고 형광 효율도 90%로 증가하였다. 본 연구는 형광다이를 함유하고 있는 고분 자 vesicle이 바이오이메징 응용에 있어 효과적이고 안정적이면서 biocompatible한 레이블용 테그로 사용될 수 있음을 보여준다. A vesicle forming polymer, poly(sodium acrylamidoundecanoate) (PSAU) and a water-soluble distyrylbenzene- based fluorophore, TPADSB-C were synthesized and characterized by using UV-vis and photoluminescence (PL) spectroscopy. An inter-chain vesicle formation of PSAU was observed at ~0.01 g/L from N-phenyl naphthylamine fluorescence measurement with changing PSAU concentration in water. Above critical aggregation concentration of PSAU, optical properties of TPADSB-C were investigated to study the microenvironment modulation through dye incorporation in the polymeric vesicle. The emission of TPADSB-C in the presence of PSAU vesicles was blue-shifted and the PL quantum efficiency was increased to 90% due to the microenvironment (e.g. polarity) change in aqueous solution. This study shows that the polymeric vesicle containing molecular fluorophores has a great potential as an efficient, stable and biocompatible labeling tag in biological cell imaging.
Conjugated Polyelectrolyte Interlayer for Perovskite Optoelectronic Devices
Han Young Woo(우한영) 한국고분자학회 2021 한국고분자학회 학술대회 연구논문 초록집 Vol.46 No.1
The outstanding magnetic, electrical, and optical properties of metal halide perovskites (MHPs) have led to tremendous attraction from the optoelectronic research community within recent decades, and they have been widely applied to photovoltaics, light emitting diodes (LEDs), lasers, photodetectors, field effect transistors, and solar concentrators. For perovskite LEDs (PeLEDs) and perovskite solar cells (PeSCs) applications, appropriate charge transport layers (CTLs) are crucial for device performance and stability. The CTLs should have suitable energy levels for effective charge injection/transport while blocking opposite charges. Moreover, the CTL below the perovskite layer is critical because it significantly affects the crystal growth of the perovskite layer and its interfacial defects. In this presentation, a new series of conjugated polyelectrolytes (CPEs) is reported as an ideal interfacial layer and CTLs in various PeLEDs and PeSCs devices.
FRET 기반 고분자 센서의 DNA 검출 감도 향상을 위한 연구
김보람 ( Bo Ram Kim ),우한영 ( Han Young Woo ) 한국화상학회 2010 한국화상학회지 Vol.16 No.3
폴리플루오렌 (polyfluorene) 기반의 양이온성 공액 고분자를 형광 공명 에너지 전달 (fluorescence resonance energy transfer; FRET) 에너지 주게로, fluorescein (Fl)이 레이블 된 단일 가닥 DNA (ssDNA-Fl)를 에너지 받게 물질로 이용하여 DNA 검출 시스템의 감도 향상을 위한 연구를 수행하였다. FRET 속도는 에너지 주게-받게 간 거리에 매우 민감하여 주게-받게 간의 거리가 감소함에 따라 FRET의 효율은 증가하나, 이와 동시에 광 유발 전자 전달 (photo-induced charge transfer; PCT)이 경쟁적으로 일어난다. 이러한 PCT 과정은 FRET과 경쟁 관계에 놓여있으며, FRET에 의해 유도된 센서 신호의 실질적인 세기를 감소시킨다. PCT 형광억제 현상 역시 거리에 매우 민감하여 주게-받게 간 거리가 증가함에 따라 지수함수적으로 감소한다. 따라서 에너지 주게 및 받게 사이의 거리를 조절하고 FRET과 PCT 간의 경쟁을 제어하기 위해 Layer-by-Layer (LbL) 기술을 도입하였다. 정전기적 인력에 따른 전해질의 흡착을 이용하여 전해질 다층 박막을 제작하고 전해질 층 수를 달리함으로써, FRET 주게인 양이온성 공액 고분자와 FRET 받게인 ssDNA-Fl 사이의 거리를 분자 수준에서 조절하였다. 이를 통해 FRET에 의해 유도된 fluorescein의 형광 세기를 제어할 수 있음을 확인하였다. LbL 기술을 이용한 분자 수준의 에너지 주게-받게 간 거리 제어를 통해 FRET과 PCT 사이의 경쟁을 제어함으로써 FRET을 기반으로 하는 고분자 바이오센서의 DNA 검출 감도를 향상시킬 수 있으리라 예상된다. Signal amplification in fluorescence resonance energy transfer (FRET)-based DNA detection was investigated by using cationic polyfluorene as a FRET donor and fluorescein (Fl)-labeled single stranded DNA (ssDNA-Fl) as a FRET acceptor for improving detection sensitivity. The FRET rate is very sensitive to the intermolecular distance and the FRET efficiency increases with decreasing distance between FRET donor (D) and acceptor (A). However, the energy wasting photo-induced charge transfer (PCT) quenching also increases with decreasing D-A intermolecular distance. The competition between the FRET and PCT processes can be controlled by modifying D-A intermolecular distance. The Layer-by-Layer (LbL) assembling technique is expected to provide a fine-control of the FRET D-A intermolecular distance. By LbL assemblies, we controlled the number of inter layers between cationic polyfluorene and ssDNA-Fl, and the resulting FRET-induced signal was successfully modulated by changing the intermolecular D-A distance on the molecular level. Therefore, the LbL technique can suggest an efficient way to fine-tune the competition between FRET and PCT for maximizing detection sensitivity in FRET-based DNA biosensors.