연구의 목적 및 내용 본 과제를 통하여 바이오 물질에 선택적인 형광화학센서를 개발하는 것을 궁극적인 목표로 두고 아래와 같은 세부 목표로 연구를 진행하고자 한다. ● 금속이온 및 음이온에 선택적인 형광화학센서 개발 ● Imidazolium 수용체를 이용한 ATP, DNA, F- 선택적인 형광화학센서 개발 ● 활성 산소종에 선택적인 형광화학센서개발 ● 새로운 분자인식 현상 구명 및 센서연구 응용 ● 새로운 형광체 개발 연구결과 본 과제를 통하여 바이오 물질에 선택적인 형광
연구의 목적 및 내용 본 과제를 통하여 바이오 물질에 선택적인 형광화학센서를 개발하는 것을 궁극적인 목표로 두고 아래와 같은 세부 목표로 연구를 진행하고자 한다. ● 금속이온 및 음이온에 선택적인 형광화학센서 개발 ● Imidazolium 수용체를 이용한 ATP, DNA, F- 선택적인 형광화학센서 개발 ● 활성 산소종에 선택적인 형광화학센서개발 ● 새로운 분자인식 현상 구명 및 센서연구 응용 ● 새로운 형광체 개발 연구결과 본 과제를 통하여 바이오 물질에 선택적인 형광화학센서를 개발하는 것을 궁극적인 목표로 두고 아래와 같은 세부 목표에 따라 연구를 진행할 계획임. ● 금속이온 및 음이온에 선택적인 형광화학센서 개발 생체 내에서 주요역할을 하는 금속이온 그리고 환경적으로 중요한 유독 중금속 이온 등을 선택적으로 검출할 수 있는 rhodamine, fluorescein 유도체를 합성하여 특정금속 이온 센서로 개발함. 또한 pyrophosphate, F- 등에 대한 형광화학센서를 개발하고자 함. ● Imidazolium 수용체를 이용한 ATP, DNA, F- 선택적인 형광화학센서 개발 Imidazolium 그룹을 가진 다양한 수용체를 합성하여 이들을 DNA intercalator 혹은 ATP 센서, F- 센서로 그 작용기작을 연구하며 이에 대한 응용연구도 진행함. ● 활성 산소종에 선택적인 형광화학센서개발 H2O2, HOCl등을 선택적으로 센싱할 수 있는 ascorbic acid 유도체, fluorescein 유도체, 로데민 유도체를 합성하여 바이오 이미징에 응용함. ● 새로운 분자인식 현상 구명 및 센서연구 응용 새로운 PDA 고분자를 합성하여 이들의 분자인식 메커니즘을 규명하고 계면활성제 등의 센서로 응용함. ● 새로운 형광체 개발 Thiofluorescein, thiophene 유도체, near IR dye, boron core를 가지는 형광소재 등 새로운 형광체 개발 연구결과의 활용계획 ● 궁극적인 목표는 생체 내 주요 물질과 환경적으로 중요한 금속 이온 및 생체 주요물질들을 선택적으로 감지할 수 있는 형광화학센서를 합성하여 그 연구 결과를 국제 저명 SCI 논문에 발표하고 특허 출원을 통해 상품화를 가능하도록 함. ● 본 연구를 통해 개발될 형광화학센서는 생명-화학 관련 연구, 환경 분야에서 응용될 가능성이 큼. ● 형광화학센서 시장을 거의 독점하고 있는 미국의 Molecular Probes 사 (2003년도 연 매출액; 6천6백만불)와 같은 국내 산업체를 활성화 시키는데 활용될 수 있음
Abstract▼
Purpose&contents The purpose of our research is to develop novel fluorescent chemosensors, which can be used for bio-imaging and environmental purpose. The detailed purposes of this research are as follows. 1. Development of anion or cation selective sensors, 2. Development of DNA intercalator
Purpose&contents The purpose of our research is to develop novel fluorescent chemosensors, which can be used for bio-imaging and environmental purpose. The detailed purposes of this research are as follows. 1. Development of anion or cation selective sensors, 2. Development of DNA intercalators, ATP and fluoride ion sensors using imidazolium receptors, 3.Development of reactive oxygen species selective sensors, 4. Study on the novel molecular recognitions and their application to sensors, 5. Development of new fluophores. Result The purpose of our research is to develop novel fluorescent chemosensors for bio-imaging. The contents of this research are as follows. 1. The development of new cation- or anion-selective fluorescent chemosensors will be our first goal. Fluorescein or Rhodamine B derivatives bearing the adequate binding site will be synthesized. The selectivity of fluorescent receptor will be also examined in the cellular-level. The receptors will be designed to display selective fluorescent changes with the essential metal ions in the human body and environmentally important transition metal ions such as Cu2+, Zn2+, Hg2+, etc. as well as anions such as H2PO4-, F- or PPi. 2. DNA intercalators, ATP sensors and fluoride ions based on the imidazolium derivatives will be synthesized and their binding properties will be examined. 3. New Chemical probes for the recognition of reactive oxygen species including H2O2 and HOCl to determine redox potential in the cell will be designed and synthesized. 4. Fundamental and novel molecular recognitions will be studied and they will be applied to the design of new chemosensors. 5. New fluorophores and derivatives, such as thiofluorescein, new thiophene derivatives and near IR fluorophores will be synthesized. Expected Contribution The purpose of our research here is to design and synthesize novel fluorescent chemosensors for various analytes, such as metal ions, anions, DNA, ATP and reactive oxygen species. Bio-imaging and environmental detections will be the important field of applications. In addition, another important goal would be to publish these results in the internationally recognized SCI journals. The new fluorescent chemosensors will find their applications in the field of biochemistry, biology, chemistry and environmental science.
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