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문제 정의
- 본 연구에서는 부가층의 두께 조절을 통해, 표면플라즈몬공명 멀티센싱에 통상적으로 사용하는 CCD를 사용하지 않고 일반적인 표면플라즈몬공명 측정장치인 광검출기나 분광기를 사용하는 표면플라즈몬공명 멀티센싱방법을 제안하였다.
가설 설정
- Fresnel 반사모델[4]을 사용해 그림 1(a)와 같이 금표면 위에 놓인 각각 다른 세 가지의 리간드에 대한 측정결과를 계산한 결과가 그림 2에 나타나 있다. 세 가지 리간드들의 두께는 lOntn로 모두 동일하고 굴절률은 각각 L40, 1.55, 1.70으로 매우 크게 차이가 난다고 가정하였으며, 70도의 입사각 에서 파장조절법을 사용하여 공명신호를 측정하였다. 그림 2(a)는 각각 서로 다른 세 가지 리간드들의 표면플라즈몬공명신호를 보여준다.
- 여기서 표면은 유리기판과 2nm의 크롬, 50nm의 금, 10nm의 리간드 그리고 마지막으로 물이 올려져 있는 것으로 가정하였다. 그림 2(a)는 각각의 리간드에 대해 독립적으로 표면플라즈몬공명을 측정한 계산결과이다.
- 이때 각 리간드로부터의 신호들은 그림 2(a)에서와 같이 서로 조밀하게 위치하므로, 실제로 관찰하게 되는 신호는 4가지 다른 신호들이 모두 합쳐진 형태로 나타나 그림 2(b)의 실선과 같이 각각의 곡선들을 구분할 수 없게 된다. 또한 그림 1(a)의 구조 에서 리간드에 어떤 분석대상물이 결합하여 반응이 발생한 후의 굴절률 변화는, 리간드 1은 1.4에서 1.45로, 리간드 2는 1.55에서 1.6으로, 리간드 3은 1.7에서 1.75로 각각 나타난다고 가정하였다. 실제로 이러한 수치만큼 크게 변하지 않으나 실험시 변화의 양상을 극대화시킨 상태에서 측정하기 위하여 0.
- 75로 각각 나타난다고 가정하였다. 실제로 이러한 수치만큼 크게 변하지 않으나 실험시 변화의 양상을 극대화시킨 상태에서 측정하기 위하여 0.05의 변화값을 가정하였다. 센서표면 위에서 반응이 진행된 후 그림 2(b)의 점선과 같은 형태로 신호의 이동이 나타나는데, 역시 마찬가지로 하나의 곡선으로 합쳐져서 나타나기 때문에 각각의 신호를 구분할 수 없다.
- 그림 5(a)는 각각의 리간드들이 독립적으로 측정되었을 때의 결과이다. 각각의 리간드들의 굴절률은 그림 1의 구조에서와 같이 동일하게 각각 1.40, 1.55, 1.70으로 가정하였다. 그림 2(a)의 결과와 비교해보면 각 리간드들의 신호가 크게 분리된 것을 볼 수 있는데, 이것은 부가층으로 사용한 Ta2O5 를 추가시킴으로 인해 그림 3(b)에서와 같이 각 부가층의 두께에 비례해 표면플라즈몬공명 파장이 분리되었기 때문이다.
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