$\require{mediawiki-texvc}$

연합인증

연합인증 가입 기관의 연구자들은 소속기관의 인증정보(ID와 암호)를 이용해 다른 대학, 연구기관, 서비스 공급자의 다양한 온라인 자원과 연구 데이터를 이용할 수 있습니다.

이는 여행자가 자국에서 발행 받은 여권으로 세계 각국을 자유롭게 여행할 수 있는 것과 같습니다.

연합인증으로 이용이 가능한 서비스는 NTIS, DataON, Edison, Kafe, Webinar 등이 있습니다.

한번의 인증절차만으로 연합인증 가입 서비스에 추가 로그인 없이 이용이 가능합니다.

다만, 연합인증을 위해서는 최초 1회만 인증 절차가 필요합니다. (회원이 아닐 경우 회원 가입이 필요합니다.)

연합인증 절차는 다음과 같습니다.

최초이용시에는
ScienceON에 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 로그인 (본인 확인 또는 회원가입) → 서비스 이용

그 이후에는
ScienceON 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 서비스 이용

연합인증을 활용하시면 KISTI가 제공하는 다양한 서비스를 편리하게 이용하실 수 있습니다.

형광화학센서를 이용한 살아있는 세포 내에서의 중금속이온검출
Heavy Metal Ion Detection in Living Cell Using Fluorescent Chemosensor 원문보기

대한화학회지 = Journal of the Korean Chemical Society, v.54 no.4, 2010년, pp.451 - 459  

권필승 (원광보건대학 임상병리과) ,  김진경 (원광대학교 의과대학 미생물학교실 및 전정와우기관연구센터) ,  김종완 (단국대학교 의과대학 진단검사의학과)

초록
AI-Helper 아이콘AI-Helper

세포내의 중금속이온의 형광검출은 유기분자화학과 세포생물학분야에서 높은 관심을 갖는다. 이 연구는 형광화학센서(FS)를 이용한 Hg$^{2+}$ 과 Zn$^{2+}$의 세포 내 검출을 목적으로 하였다. FS는 약한 형광을 나타내지만 Zn$^{2+}$와 결합 시에는 강한 방출 형광은 낸다. 2FS/Zn$^{2+}$의 형광증가는 FS-Hg$^{2+}$결합의 형성할 때 Hg$^{2+}$ 1당량만 추가에도 완전한 형광감소를 나타낼 수 있었다. 네가지의 세포주(LLC-MK2, Hela, HT29 and AMC-HN3)는 공촛점 현미경에 대한 형광이미지를 위하여 사용하였다. 세포생존능은 LLC-MK2 세포주에 FS, Zn$^{2+}$, FS-Zn$^{2+}$, Hg$^{2+}$의 처리 후에 평가하였다. FS의 세포독성능은 80%이상의 생존능을 보였다. 본 연구에서는 FS가 살아있는 세포내의 Hg$^{2+}$과 Zn$^{2+}$의 선택적 이미지를 검출할 수 있음을 보여주었다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

The fluorescence detection of intracellular metal ions are high interest in the fields of organic molecular chemistry and cellular biology. This study was purposed to detection for mercury and zinc in the cell using fluorescent chemosensor (FS). FS exhibits a weak fluorescence, but emits strong fluo...

주제어

AI 본문요약
AI-Helper 아이콘 AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 본 저자들은 수은과 아연에 높은 선택성을 지닌 유기형광 화학센서를 이용하여 다양한 유기질과 무기질과의 경쟁실험을 통한 높은 선택성과 감도를 측정하고자 하였으며, 형광화학센서를 이용하여 생물학적 적용을 위해 살아있는 다양한 세포주에서 적용을 시도하여 보았다.
  • 세포내의 Hg2+의 검출을 위한 시도는 많은 연구가 이루어지지 않았으며 그 중 최근의 연구는 Ko 등33은 murine C2C12 myelobrasts cell과 rat PC12 cell을 이용하여 본 연구와 같은 저 농도의 센서 50 µM 을 사용하여 Hg2+검출을 하였고 더군다나 zebrafish을 이용하여 Hg2+의 모니터링을 성공적으로 보여준 연구도 있었다. 이 연구에서 보듯이 중금속의 검출을 위한 형광센서개발의 궁극적인 목적은 생물학적 적용인 것이다. 그래서 생물학적 적용의 중요성과 노력이 날로 증가하고 있고, 세포 내에서의 중금속이온 검출이야 말로 적용의 좋은 예가 되고 있다.
본문요약 정보가 도움이 되었나요?

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
화학센서는 어떠한 기술인가? 화학센서는 분석물과 감응물질과의 화학적 반응을 통해 분석물을 선택적으로 인지하고 이를 통하여 특정물질을 실시간으로 분석할 수 있는 기술이다. 화학센서를 통해 기본적으로 분자간의 선택적 상호인식작용을 이용하여 질병의 원인이 되는 화학물질에 대한 화학센서의 개발은 질병진단 및 치료의 수단으로 쓰일 수 있다.
파괴법으로 산을 이용해 중금속 성분을 용해시킨 후 유도결합 플라즈마 질량분석이나 원자흡광광도계을 이용하여 분석하는 것의 단점을 극복할 수 있는 방안은 무엇인가? 10 이런 검사법은 여러 가지 중금속이온을 동시에 검출하는 장점은 있으나 장비의 가격이 비싸고 복잡한 전처리 과정과 오염에도 노출되어있는 것이 단점이며, 가장 큰 단점은 살아있는 생명체의 모니터링을 할 수 없는 것이다. 그러나 형광센서를 이용하여 중금속을 검출한다면 다양한 시료에서 검출과 복잡한 전 처리과정과 고가의 장비가 필요 없으며, 높은 선택성과 10-9 몰 농도까지 측정 할 수 있는 뛰어난 감도로 신속히 검출 할 수 있는 장점이 있다. 무엇보다도 살아있는 생명체의 모니터링이 가능하다는 것이다.
높은 이온선택성과 감도를 가진 유기형광 화학센서가 중금속 검출에 용이한 이유는 무엇인가? 11-13 이온 수용체에 형광물질이 접목된 fluoroionophore는 상당수 알려져 있으며, 금속 이온과의 착물형성의 결과로 나타나는 형광 스펙트럼은 photo-induced electron transfer (PET)14,15/charge transfer (PCT),16 metal-toligand charge transfer (MLCT)17,18/energy transfer,19 inter-/intramolecular excited state proton transfer (ESPT),20 fluorescence resonance energy transfer (FRET)21 그리고 excimer/exciplex 형성22과 같은 다양한 메커니즘을 통해 일어나며 그에 따른 분자의 행동에 관한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 높은 이온선택성과 감도를 가진 유기형광 화학센서는 세포 내 침투가 가능하여 인체내의 중금속이온의 국소적 노출 및 인체장기의 축적 시 중금속 검출에 용이하다.
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (33)

  1. Silva, A. P.; Gunaratne, H. Q.; Gunnlaugsson, T.; Huxley, A. J.; McCoy, C. P.; Rademacher, J. T. Chem. Rev. 1997, 97, 1515. 

  2. Czarnik, A. W. Acc. Chem. Res. 1994, 27, 302. 

  3. Fabbrizzi, L; Poggi, A. Chem. Soc. Rev. 1995, 24, 197. 

  4. Renzoni, A.; Zino, F.; Franchi, E. Environ. Res. 1998, 77, 68. 

  5. Kaya, S.; Kececi, T.; Haliloglu, S. Res. Veter. Sci. 2001, 71, 135. 

  6. Rostan, E. F.; DeBuys, H. V.; Madey, D. L.; Pinnell, S. R. Int. J. Dermatol. 2002, 41, 606. 

  7. Salgueiro, M. J.; Zubillaga, M.; Lysionek, A. E.; Caro, R. A.; 

  8. Renzoni, A.; Zino, F.; Franchi, E. Environ. Res. 1998, 77, 68. 

  9. Tchounwou, P. B.; Ayensu, W. K.; Ninashvili, N.; Sutton, D. 

  10. Forrer, R.; Gautschi, K.; Lutz, H. Biol. Trace. Elem. Res. 2001, 80, 77. 

  11. Bohmer, V. Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1995, 34, 713. 

  12. Kim, J. S.; Shon, O. J.; Ko, J. W.; Cho, M. H.; Yu, I. Y.; Vicens, 

  13. Aoki, I.; Sakaki, T.; Shinkai, S. J. Chem. Soc. Chem. Commun. 

  14. Gunnlaugsson, T.; Davis, A. P.; O’Brien, J. E.; Glynn, M. Org. Lett. 2002, 4, 2449. 

  15. Vance, D. H.; Czarnik, A. W. J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 9397. 

  16. Valeur, B.; Leray, I. Coor. Chem. Rev. 2000, 205, 3. 

  17. Beer, P. D. Acc. Chem. Res. 1998, 31, 71. 

  18. Kim, M. J.; Konduri, R.; Ye, H.; MacDonnell, F. M.; Puntoriero, 

  19. Bergonzi, R.; Fabbrizzi, L.; Licchelli, M.; Mangano, C. Coor. Chem. Rev. 1998, 170, 31. 

  20. Choi, K.; Hamilton, A. D. Angew. Chem. Int. Ed. 2001, 40, 

  21. Hossain, M. A.; Mihara, H.; Ueno, A. J. J. Am. Chem. Soc. 2003, 

  22. Nakahara, Y.; Matsumi, Y.; Zhang, W.; Kida, T.; Nakatsuji, Y.; 

  23. Gutsche, C. D. Calixarenes; Royal Society of Chemistry: Cambridge, 

  24. Anthony, S. Harrison's principles of internal medicine, eds.; 

  25. Food and Drug Administration. Office of Inquiry and Consumer Information. 5600 Fisher Lane, Room 12-A-40, Rockville, MD 20857(301) 827-4420. http://www .fda.gov/fdahomepage.html. 

  26. National Institutes of Health. National Institute of Environmental Health Sciences Clearinghouse. EnviroHealth, 2605 Meridian Parkway, Suite 115, Durham, NC 27713. (919) 361-9408. 

  27. James, K. Y.; Jiang, Y.; Saari, J. T. J. Nutr. Bio. 2007, 18, 714. 

  28. Zeng, L.; Miller, E. W.; Pralle, A.; Isacoff, E. Y.; Chang, C. J. 

  29. Peng, X.; Du, J.; Fan, J.; Wang, J.; Wu, Y.; Zhao, J. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 1500. 

  30. Woodroofe, C. C.; Won, A. C.; Lippard, S. J. Inorg. Chem. 

  31. Chang, C. J.; Jaworski, J.; Nolan, E. M.; Sheng, M.; Lippard, 

  32. Taki, M.; Wolford, J. L.; O’Halloran, T. V. J. Am. Chem. Soc. 

  33. Ko, S. K.; Yang, Y. K.; Tae, J.; Shin, I. J. Am. Chem. Soc. 2006, 

저자의 다른 논문 :

관련 콘텐츠

오픈액세스(OA) 유형

BRONZE

출판사/학술단체 등이 한시적으로 특별한 프로모션 또는 일정기간 경과 후 접근을 허용하여, 출판사/학술단체 등의 사이트에서 이용 가능한 논문

저작권 관리 안내
섹션별 컨텐츠 바로가기

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

AI-Helper 아이콘
AI-Helper
안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

선택된 텍스트

맨위로