[학위논문]AFM기반 리소그라피 기술과 단분자 힘 분광학을 이용한 생물분자의 고정화와 분자간 상호작용 확인 Immobilization and indentification of bio-molecules using AFM-based nano-patterning and single molecule force spectroscopy원문보기
본 연구에서는 여러가지 패턴(pattern)에 영향을 주는 분자용액의 상태, 온도, 습도, 스캔속도 머무름 시간 등 의 조건들을 제어함으로써, AFM을 기반으로 한 나노이식(Nano-Grafting) 방법을 이용하여 렉틴(lectin-단백질의 일종)패턴하고 bottom up 방식의 직접 쓰기(direct-writing) 기술인 탐침 담금 나노리소그라피(Dip-Pen Nanolithography DPN) 방법으로 무기분자들을 패턴하였다. 또한 패...
본 연구에서는 여러가지 패턴(pattern)에 영향을 주는 분자용액의 상태, 온도, 습도, 스캔속도 머무름 시간 등 의 조건들을 제어함으로써, AFM을 기반으로 한 나노이식(Nano-Grafting) 방법을 이용하여 렉틴(lectin-단백질의 일종)패턴하고 bottom up 방식의 직접 쓰기(direct-writing) 기술인 탐침 담금 나노리소그라피(Dip-Pen Nanolithography DPN) 방법으로 무기분자들을 패턴하였다. 또한 패턴에 가장 많은 영향을 주는 요인인 습도와 온도를 실시간으로 조작할 수 있는 항온, 항습장치를 현 AFM 시스템에 맞추어 제작하였다. 이를 기반으로, 생물분자들을 원하는 기질(substrate)상에 고정화 시키기 위한 지지체로써 역할을 하는 Calixcrown 유기물 과 특이적 상호작용을 하는 아민 분자(NH_(3)^(+)-(CH_(2))_(10)-SH) 자기조립체(SAMs: Self-Assembled Monolayers)간 비특이적 상호작용과 특이적 상호작용을 AFM 힘 측정 기술인 단분자 힘 현미경을 이용하여 확인하였고, 또한 아민 분자(NH_(3)^(+)-(CH_(2))_(10)-SH)를 금 기질상에 탐침 담금 나노리소그라피 기술로 패턴하고, calixcrown으로 개질된 tip으로 두 분자간 상호작용을 확인함으로써, 생물분자간 상호작용의 기원을 연구하였다.
본 연구에서는 여러가지 패턴(pattern)에 영향을 주는 분자용액의 상태, 온도, 습도, 스캔속도 머무름 시간 등 의 조건들을 제어함으로써, AFM을 기반으로 한 나노이식(Nano-Grafting) 방법을 이용하여 렉틴(lectin-단백질의 일종)패턴하고 bottom up 방식의 직접 쓰기(direct-writing) 기술인 탐침 담금 나노리소그라피(Dip-Pen Nanolithography DPN) 방법으로 무기분자들을 패턴하였다. 또한 패턴에 가장 많은 영향을 주는 요인인 습도와 온도를 실시간으로 조작할 수 있는 항온, 항습장치를 현 AFM 시스템에 맞추어 제작하였다. 이를 기반으로, 생물분자들을 원하는 기질(substrate)상에 고정화 시키기 위한 지지체로써 역할을 하는 Calixcrown 유기물 과 특이적 상호작용을 하는 아민 분자(NH_(3)^(+)-(CH_(2))_(10)-SH) 자기조립체(SAMs: Self-Assembled Monolayers)간 비특이적 상호작용과 특이적 상호작용을 AFM 힘 측정 기술인 단분자 힘 현미경을 이용하여 확인하였고, 또한 아민 분자(NH_(3)^(+)-(CH_(2))_(10)-SH)를 금 기질상에 탐침 담금 나노리소그라피 기술로 패턴하고, calixcrown으로 개질된 tip으로 두 분자간 상호작용을 확인함으로써, 생물분자간 상호작용의 기원을 연구하였다.
We present a versatile method for production of nanometer-sized biomolecule and inorganic molecule patterns with precise control of the size and geometry. For biomolecule patterning, the self-assembled monolayers (SAMs) on gold substrates are first patterned using nanografting method, and subsequent...
We present a versatile method for production of nanometer-sized biomolecule and inorganic molecule patterns with precise control of the size and geometry. For biomolecule patterning, the self-assembled monolayers (SAMs) on gold substrates are first patterned using nanografting method, and subsequently thiolated lectins are selectively adsorbed onto the patterned substrates. For inorganic molecule patterning, the dip-pen nanolithographic method was used to generate size-controlled nano-patterns by controlling various parameters such as solution conditions, relative humidity, temperature, scan rate, and retention time. We also developed environmental system for control of the humidity and temperature in real time. With these AFM-based lithographic techniques for a basis, For Identification and characterization of molecules which is patterned on substrate, the single- molecule force spectroscopy was used to measure specific and non-specific forces between amine molecule SAMs and calixcrown derivate which is used to immobilize the bio-molecules. we patterned amine molecules using AFM-based lithographic method and identify the characterization of specific forces between these molecules through single-molecule force spectroscopy.
We present a versatile method for production of nanometer-sized biomolecule and inorganic molecule patterns with precise control of the size and geometry. For biomolecule patterning, the self-assembled monolayers (SAMs) on gold substrates are first patterned using nanografting method, and subsequently thiolated lectins are selectively adsorbed onto the patterned substrates. For inorganic molecule patterning, the dip-pen nanolithographic method was used to generate size-controlled nano-patterns by controlling various parameters such as solution conditions, relative humidity, temperature, scan rate, and retention time. We also developed environmental system for control of the humidity and temperature in real time. With these AFM-based lithographic techniques for a basis, For Identification and characterization of molecules which is patterned on substrate, the single- molecule force spectroscopy was used to measure specific and non-specific forces between amine molecule SAMs and calixcrown derivate which is used to immobilize the bio-molecules. we patterned amine molecules using AFM-based lithographic method and identify the characterization of specific forces between these molecules through single-molecule force spectroscopy.
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