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전계효과트랜지스터(FET) 바이오센서 실험 셋업 분석을 통한 동작원리 이해
이국녕 한국센서학회 2023 센서학회지 Vol.32 No.6
Over the past few decades, considerable research has been conducted on field-effect transistor (FET) biosensors; however,other than electrochemical sensors for pH, they have not reached the commercialization stage and still remain at the basicresearch level. Although several reports have been published on experiments with real biological samples, no reports exist ofdevelopments that have reached commercialization or finalized approval for use. In this paper, we explain the reason for theexperiments of FET biosensors to induce spurious signals in an experimental setup and explain the existence of misunderstandingsregarding the operating principle of FET biosensors owing to the spurious signals. Based on the thoughtfulreview of the results of previously published papers, we show that the electrochemical read-out principle of FET biosensorsrequires our intensive understanding of the interfacial potential between the solution and the sensor electrode for further progressin the FET biosensor research.
IT 융합 기술 활용 유헬스케어 구현을 위한 생체정보 검출용 센서기술
이국녕,성우경 에스케이텔레콤 (주) 2009 Telecommunications Review Vol.19 No.5
의료기기 및 의공학 기술은 의료, 반도체, 화학, 생물학 기술과 정보통신 기술의 융합을 통해 급진적으로 기술적 진 보를 이루고 있으며 향후 큰 규모의 신산업 분야를 창출할 할 것으로 예측된다. 특히 IT 기술은 유비쿼터스라는 용어 로 잘 알려진 핵심 기술을 의료 분야에 접목하는 데 기여함으로써 언제 어디서나 사람들이 인식하지 못하는 사이에 생 체신호를 포착하여 개개인의 건강상태를 파악하고 건강을 관리하는 유헬스케어 환경이 실현되는 데에 핵심적인 역할 을 하고 있다. 본 논문에서는 유헬스케어 시스템의 기술전개 출발점인 사람들의 건강정보를 획득하고 수집하는 생체 정보계측 기술의 연구동향을 분석하고 향후 추구하는 기술지향을 파악하였다. 무구속 무자각 측정원리를 지향하는 생 체신호 계측 센서의 기술 동향과 현장진단 센서 기술의 현황을 소개하고 발전 방향을 전망하였다.
이국녕(Kook-Nyung Lee),정석원(Suk-Won Jung),성우경(Woo-Kyeong Seong) 대한전기학회 2009 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2009 No.7
떠 있는 열선 구조를 채택한 고온 구동 마이크로 MEMS히터의 특성을 평가하고 분석하였다. 고온 MEMS 히터는 적외선을 이용한 광학식 가스센서의 주요한 핵심 부품인 적외선 발광원으로 활용할 수 있다. MEMS 기술을 이용하여 대량생산이 가능하여 가격을 낮출 수 있고 소비전력이 작아 적외선 센서의 광원으로 응용되는 등 관련 분야의 연구가 많이 이루어지고 있다. 본 논문에서는 실리콘 기판으로부터 떠 있는 실리콘 지지구조물 위에 형성된 백금 저항성으로 고온 발열 동작하는 새로운 구조의 MEMS 히터에 대한 온도 특성을 고해상도 적외선 카메라로 측정한 이미지를 이용하여 분석하였다.
Electrochemical Immunoassay Based on Indium Tin Oxide Activity Toward a Alkaline Phosphatase
송성아,김영주,신익수,김원효,이국녕,성우경 한국바이오칩학회 2019 BioChip Journal Vol.13 No.4
In vitro diagnostic technologies, used to evaluate disease status at the point-of-care (POC), are of urgent importance to improve diagnostic capabilities in bladder cancer. However, currently available approaches have a limitation because of their lack of detection for early-staged cancer. Herein, we developed an electrochemical immunosensor for the POC diagnosis of bladder cancer in which the enzyme alkaline phosphatase (ALP) and its metabolite, ascorbic acid 2-phosphate (AAP), are employed as the electrochemical label and redox signaling unit. The indium tin oxide (ITO) electrode exhibits no redox activity toward the AAP substrate, whereas its metabolic add of ascorbic acid (AA) produces strong oxidation current under the voltammetric measurement. The ITO electrode and the ALP enzyme are revealed as an excellent combination for the development of the electrochemical immunosensors in both direct- and sandwich-type immunoassay approach. Determination of apolipoprotein-A4 and metallopeptidase- 9, two representative bladder cancer markers, were used to evaluate our approach, and excellent quantification with standard deviation 10 % was achieved. Overall, our results showed that our method offers an opportunity for the development of a variety of new forms of portable POC diagnostic devices with low cost and excellent performance.
형광과 여기광을 공간적으로 분리하는 바이오칩용 소형 형광측정시스템
김호성,김용권,박주한,이국녕,최재호 대한전기학회 2005 전기학회논문지C Vol.54 No.8(C)
We report the development of miniature fluorescence detection systems that employ miniature prism, mirrors and low coat CCD camera to detect the fluorescence emitted from 40 fluorescently-labeled protein patterns without scanner. This kind of miniature fluorescence detection systems can be used in point of care. We introduce two systems, one uses prism+mirror block and the other uses prism and two mirrors. A large NA microscope eyepiece and low cost CCD camera are used. We fabricated protein chip containing multi-pattern BSA labeled with Cy5, using MEMS technology and modified the surface chemically to clean and to immobilize proteins. The measurements show that the combination of prism and mirrors can homogenize elliptical excitation light over the sample with higher optical efficiency, and increase the separation between excitation and fluorescence light at the CCD to give higher signal intensity and higher signal to noise ratio. The measurements also show that protein concentrations ranging from 10 ng/ml to 1000 ng/ml can be assayed with very small error. We believe that the proposed fluorescence detection system can be refined to build a commercially valuable hand-held or miniature detection device.