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광기능 폴리다이아세틸렌 초분자의 Chemical-Chip 응용
양두호,최현,김은진,안동준 한국화학공학회 2007 화학공학의이론과응용 Vol.10 No.2
생체막을 모방한 폴리다이아세틸렌(polydiacetylene) 초분자는 온도, 기계적자극, pH 그리고 solvent 등의 외부자극에 의하여 청색(640nm)에서 적색(540nm)으로 색전이된다. 그리고 이러한 특성을 이용하여 cholera toxin, influenza virus, E-coli. 등을 검출할 수 있는 센서에 응용하고자 하는 연구가 진행되어 왔다. 본 연구에서는 DNA 칩이나 단백질 칩과 같이 micro array 형태로 폴리다이아세틸렌 초분자를 NH2로 처리한 유리 기판에 표면 패턴화한다. 표면 패턴화는 NHS와 NH2 사이에 amidization으로 유리 기판에 고정화한다. 패턴화된 유리 기판에 cyclodextrin(CD), polyallylamine (PAA), polyvinylalcohol(PVA), Glucose, vapor phase인 NH3과 HCl을 반응시켰다. CD, PAA, PVA, NH3, HCl는 초분자와 직접, Glucose는 Enzyme을 초분자에 고정화한 후 반응하였다. 그 결과 특정 초분자만 반응하여 색전이 되는 것을 fluorescence로 확인하였다. 그리고 초분자 표면에 ligands를 고정화하여 다양한 물질을 검출 가능할 것이다. 이는 유리 기판상에 센서의 기능을 가지고 있는 다양한 폴리다이아세틸렌 개발에 적용될것이다.
자가형광발현 폴리다이아세틸렌 초분자 센서의 신호증폭에 관한 연구
최현,양두호,김은진,안동준 한국화학공학회 2007 화학공학의이론과응용 Vol.10 No.2
생체내의 세포막과 같은 양친매성 분자인 다이아세틸렌(diacetylene) 단량체는 외부 조건에따라 자기 조립하여 초분자체(polydiacetylene)를 형성하게 된다. 초분자체는 640nm의 빛을 흡수해서 청색을 띄게 되다가 온도, 기계적 자극, pH 그리고 solvent 등의 외부자극에 의하여 550nm의 빛을 흡수해서 적색으로 색전이 된다. 초분자체에 리간드를 인식할 수 있는 리셉터를 부착한 센서의 연구가 진행되어져 왔다. 본 연구실에서 이러한 초분자를 유리 기판에 고정화해서 Chemical-chip으로의 응용성을 실험하였다. 하지만 몇몇 외부 자극은 그 fluorescence signal이 충분하지 않아서 chemical-chip으로의 응용성이 떨어지므로 signal enhancement가 필요하였다. 이를 위해 말단기가 NHS(Normal-HydroxySuccinimide)인 초분자와 NH2인 초분자를 교대로 반응을 시켰다. 유리 기판에 Layer by Layer Deposition 하여 온도를 외부자극으로 했을 때 fluorescence signal이 향상되었다. 이러한 연구 결과는 다양한 Chemical & Biological chip의 응용에 중요한 역할을 할 것이다.