나노기공을 가진 고분자전해질 다층막의 금속합성 및 바이오센서로의 응용 = Metal Synthesis of Nanoporous Polyelectrolyte Multilayers and Applications for Biosensor

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Layer-by-layer assembly technique is that the preparation of layered polymeric ultrathin films using oppositely charged polyelectrolytes dissolved in solvents. Polyelectrolyte multilayer thin films containing of poly(allylamine hydrochloride)(PAH) and poly(acrylic acid)(PAA) were assembled at different pHs. Depending on their pH conditions, the resulting films show sharp difference in their surface properties, such as wetting, morphology(porous transition), and biomolecular interactions. Polymer-on-polymer stamping(POPS) process was used for micropatterning of the film using charged polyelectrolytes as the ink. Patterned micron scale functional structures were created atop of the polyelectrolyte multilayer films using POPS technique. In our recent study using 293 epithelial cells, several polymeric surfaces were determined as cell adhesion controllable surfaces including the micro-patterning of cell interaction polyelectrolytes these multilayer films.
The optical properties of gold nanoparticles (AuNPs) are of great interest for nanoscale science and practical sensing applications. The fabrication of three-dimensional arrays of AuNPs on flat substrates or thin films can be employed to tune and manipulate their optical properties. This also allows for characterization using surface sensitive spectroscopic and microscopic analytical methods. Because the excitation of Surface Plasmon Resonance (SPR) at the surface can largely enhance the local optical field, they also have the potential for sensor applications. We have synthesized gold nanoparticles using polymeric thin films as templates and studied the SPR spectroscopy of the hybrid system.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서론 1
• 1.1. 재료과학의 발전 1
• 1.2. 기능성 박막 코팅에 관한 선행기술 연구 2
• 1.2.1. 고분자전해질의 정의 및 특징 4
• 1.2.2. 고분자전해질을 이용한 Layer-by-Layer(LbL)기술 8
• Ⅱ. 본론 14
• 2.1. 재료 및 박막제조와 특성연구 14
• 2.1.1. 재료 및 시약 14
• 2.1.2. 실험준비 및 다층막 형성 15
• 2.1.3. 고분자전해질 다층막의 특성 연구 16
• 2.1.3.1. 고분자전해질 다층막의 적층으로 생성된 작용기 확인 16
• 2.1.3.2. 고분자전해질 다층막의 두께측정 18
• 2.1.3.3. 표면 형태학적 성질 측정 19
• 2.1.3.4. 박막 코팅의 습윤도 측정 23
• 2.1.3.5. 고분자전해질 다층막 내부의 미세구조 연구 25
• 2.1.3.6. 박막의 분자구조 예측 27
• 2.2. 고분자전해질 다층막을 이용한 실험 30
• 2.2.1. 고분자전해질 다층막과 세포와의 상호작용 30
• 2.2.2. Micro contact printing을 이용한 표면 개질 및 콜로이드배열 32
• 2.2.3. 기공을 가진 고분자전해질 다층막에 금속입자 합성 35
• 2.2.4. 표면 플라즈몬 공명(Surface Plasmon Resonance) 현상 38
• Ⅲ. 결론 41
• 3.1. 결과 및 고찰 41
• 3.1.1. 고분자전해질 다층막의 고찰 41
• 3.1.2. PAH/PAA 고분자전해질 다층막을 이용한 세포의 표면과의 상호작용 연구 47
• 3.1.3. 고분자전해질 다층막을 이용한 Micro contact printing(μCP) 및 콜로이드입자 배열과 세포 patterning실험 49
• 3.1.4. 다공성 구조를 가진 고분자전해질 박막 55
• 3.1.5. 고분자전해질 다층막을 기질로 한 금속 입자 형성 및 SPR chip 코팅 61
• 3.2. 연구 결과의 응용 및 향후 발전 방향 68
• Ⅳ. 참고문헌 69
• Abstract 71