마이크로플루이딕 시스템에서 3차원 탄소나노튜브 네트워크 구조체를 이용한 암 항원 125 센서 개발에 대한 연구 Three-dimensional Network of Carbon Nanotubes Embedded Microfluidic System for Cancer Antigen 125 Detection원문보기
3차원탄소나노튜브 네트워크는 그물 형태의 구조물로써 2 차원 시스템에 비해 넓은 표면적을 가지고 있으며 유체 시스템 상에서 검출하고자 하는 물질과 보다 높은 확률로 충돌(Enhanced Local Topographic Interactions)하여 미량의 시료도 빠른 시간 내에 검출할 수 있는 장점을 갖고 있다.
3차원 탄소나노튜브 네트워크의 표면을 단계적으로 개질하여 최종적으로 암 항원 125과 선택적으로 결합하는 항체를 코팅한 후 암 항원 125현장 진단 센서로써의 가능성을 평가해 보았다. 마이크로 ...
3차원탄소나노튜브 네트워크는 그물 형태의 구조물로써 2 차원 시스템에 비해 넓은 표면적을 가지고 있으며 유체 시스템 상에서 검출하고자 하는 물질과 보다 높은 확률로 충돌(Enhanced Local Topographic Interactions)하여 미량의 시료도 빠른 시간 내에 검출할 수 있는 장점을 갖고 있다.
3차원 탄소나노튜브 네트워크의 표면을 단계적으로 개질하여 최종적으로 암 항원 125과 선택적으로 결합하는 항체를 코팅한 후 암 항원 125현장 진단 센서로써의 가능성을 평가해 보았다. 마이크로 필라 구조체에 합성된 3차원 탄소나노튜브 네트워크 표면 개질은 단계적으로 원자힘현미경, 접촉각 측정기, 형광현미경과 전자현미경을 통해 분석하였다. 스트렙트아비딘 단계에서 2 차원 시스템, 3차원 필라 구조체 시스템, 3 차원 탄소나노튜브 네트워크 시스템을 비교하여 3차 차원 탄소나노튜브 네트워크의 바이오 센서로써의 가능성을 확인하였다. 암 항원 125의 검출은 항체의 형광을 이용하여 정적 시스템, 유체시스템 두 시스템상에서 비교해 보았다.
스트렙트아비딘의 검출한계는 3 차원 탄소나노튜브가 2 차원 시스템에 비해 100배, 3 차원 필라 구조체 시스템에 비해 10배 낮았다. 암 항원 125의 검출의 경우 정적 시스템에서 검출한계는 대조군인 ELISA와 비슷한 수준인 25 U/mL였다. 3 차원 탄소나노튜브 시스템을 유체 시스템과 결합함으로써 검출한계는 유지한 채 검출까지 걸리는 시간을 정적 시스템의 1/4 인 30분으로 감소시켰다.
3차원 탄소나노튜브 네트워크는 그물 형태의 구조물로써 2 차원 시스템에 비해 넓은 표면적을 가지고 있으며 유체 시스템 상에서 검출하고자 하는 물질과 보다 높은 확률로 충돌(Enhanced Local Topographic Interactions)하여 미량의 시료도 빠른 시간 내에 검출할 수 있는 장점을 갖고 있다.
3차원 탄소나노튜브 네트워크의 표면을 단계적으로 개질하여 최종적으로 암 항원 125과 선택적으로 결합하는 항체를 코팅한 후 암 항원 125현장 진단 센서로써의 가능성을 평가해 보았다. 마이크로 필라 구조체에 합성된 3차원 탄소나노튜브 네트워크 표면 개질은 단계적으로 원자힘현미경, 접촉각 측정기, 형광현미경과 전자현미경을 통해 분석하였다. 스트렙트아비딘 단계에서 2 차원 시스템, 3차원 필라 구조체 시스템, 3 차원 탄소나노튜브 네트워크 시스템을 비교하여 3차 차원 탄소나노튜브 네트워크의 바이오 센서로써의 가능성을 확인하였다. 암 항원 125의 검출은 항체의 형광을 이용하여 정적 시스템, 유체시스템 두 시스템상에서 비교해 보았다.
스트렙트아비딘의 검출한계는 3 차원 탄소나노튜브가 2 차원 시스템에 비해 100배, 3 차원 필라 구조체 시스템에 비해 10배 낮았다. 암 항원 125의 검출의 경우 정적 시스템에서 검출한계는 대조군인 ELISA와 비슷한 수준인 25 U/mL였다. 3 차원 탄소나노튜브 시스템을 유체 시스템과 결합함으로써 검출한계는 유지한 채 검출까지 걸리는 시간을 정적 시스템의 1/4 인 30분으로 감소시켰다.
Three-dimensional network of carbon nanotubes (3DN CNTs) has a net like structure which enhances the surface area and their local topographic interactions with analyte in flow system for increasing the detection limits in a short detection time.
In this thesis, the surface of 3DN CNTs was modified b...
Three-dimensional network of carbon nanotubes (3DN CNTs) has a net like structure which enhances the surface area and their local topographic interactions with analyte in flow system for increasing the detection limits in a short detection time.
In this thesis, the surface of 3DN CNTs was modified by steps and ultimately coated with CA125 antibodies to fabricate new CA125 sensor platform integrated with the microfluidic chip for point-of-care application. The surface modification of 3DN CNTs that was synthesized on micro-pillar structure was investigated by steps with atomic force microscope (AFM), contact angle, scanning electron microscope (SEM) and fluorescence microscope. In streptavidin step, the strength of 3DN CNTs as a biosensor platform was studied by comparing 2D system, 3D pillar structure and 3DN CNTs. The detection of CA125 was performed, with 3DN CNTs by fluorescence method and compared between two systems, in a static and fluidic system.
The detection limit of streptavidin with 3DN CNTs was 100 times lower than that of 2D and 10 times lower than that of 3D pillar structure. The detection limit of 3DN CNTs in a static system was 25 U/mL which is comparable with a commercial ELISA kit. The detection time was decreased by one fourth, 30min, in a fluidic system while the detection limit was maintained.
Three-dimensional network of carbon nanotubes (3DN CNTs) has a net like structure which enhances the surface area and their local topographic interactions with analyte in flow system for increasing the detection limits in a short detection time.
In this thesis, the surface of 3DN CNTs was modified by steps and ultimately coated with CA125 antibodies to fabricate new CA125 sensor platform integrated with the microfluidic chip for point-of-care application. The surface modification of 3DN CNTs that was synthesized on micro-pillar structure was investigated by steps with atomic force microscope (AFM), contact angle, scanning electron microscope (SEM) and fluorescence microscope. In streptavidin step, the strength of 3DN CNTs as a biosensor platform was studied by comparing 2D system, 3D pillar structure and 3DN CNTs. The detection of CA125 was performed, with 3DN CNTs by fluorescence method and compared between two systems, in a static and fluidic system.
The detection limit of streptavidin with 3DN CNTs was 100 times lower than that of 2D and 10 times lower than that of 3D pillar structure. The detection limit of 3DN CNTs in a static system was 25 U/mL which is comparable with a commercial ELISA kit. The detection time was decreased by one fourth, 30min, in a fluidic system while the detection limit was maintained.
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