초록 ▼

○ 균일한 크기의 촉매 나노입자의 합성법 및 고순도 단일벽 탄소나노류브 합성법 개발
► 자발적 화학반응을 통한 산화철 나노입자 합성과 화학기상중착법을 이용한 고순도 탄소나노튜브 합성
○ 탄소나노튜브를 활용한 바이오센서용 소자 개발 및 생체 분자 효율적 결합울 위한 소자 표면 처리 기술 개발
► 1pM의 농도의 검출능을 보이는 탄소나노튜브 트랜지스터 개발
► 탄소나노튜브에 덴드론 분자를 도입해 단백질 분자들의 표면 고정화 기술 개발 및
► His-tag올 이용하여 MBP를 탄소나노튜브막 위에 고정화

○ 균일한 크기의 촉매 나노입자의 합성법 및 고순도 단일벽 탄소나노류브 합성법 개발
► 자발적 화학반응을 통한 산화철 나노입자 합성과 화학기상중착법을 이용한 고순도 탄소나노튜브 합성
○ 탄소나노튜브를 활용한 바이오센서용 소자 개발 및 생체 분자 효율적 결합울 위한 소자 표면 처리 기술 개발
► 1pM의 농도의 검출능을 보이는 탄소나노튜브 트랜지스터 개발
► 탄소나노튜브에 덴드론 분자를 도입해 단백질 분자들의 표면 고정화 기술 개발 및
► His-tag올 이용하여 MBP를 탄소나노튜브막 위에 고정화
○ 고체 지지체 표면의 개질을 통한 단백질 박막형성 기술 개발
► 금속성 탄소나노튜브 나노갭 전극 소자에 금속단백질 박막을 형성함으로써 NDR 현상 확인
○ 전기화학적 감지 기술 개발 및 감지 소자용 탄소나노류브 패턴 형성 기술 개발
► ITO 위에 submonolayer로 형성된 탄소나노튜브막을 이용하여 mouse IgG롤 10 pg/mL까지 측정
► 물을 전기화학적으로 산화시켜 탄소나노튜브막을 형성 하여 감지 소자용 패턴 형성 기술 개발
○ 반도체성 탄소나노튜브 확보를 위한 자발적 hydrosilylation 반응 개발
► Hydrosilylation 표면화학을 통해 반도체성 탄소나노튜브만을 선택적으로 확보할 수 있는 반응법을 개발
► Triethylsilane을 hydrosilylation 방법으로 직접 기능화하여 기존 소자를 p-type 특성의 소자로 변환
○ 다채널 탄소나노류브 트랜지스터 센서 소자 제작
► Si 기판을 wet etching 방법을 통해 shadow mask 제작하고 이를 이용한 mat-타입의 SWNT 합성 및 트랜지스터 소자 제작
► Micropin을 이용하여 2 종의 이종 검지 단백질 고정화 성공
► Protein A/IgG, hCG/anti-b-hCG 단백질 쌍올 이용 동시 이종 단백질 센싱에 의한 탄소나노튜브 소자의 선택적 신호 검지
○ 특정 질병 진단 단백질의 초 민감 검출울 위한 AFM probe 개발 및 상호작용력 측정
► 단백질의 구조 및 기계적 특성육 축정하기 위한 덴드론 등의 기능성 분자의 고정화 기술 개발
► Force-based AFM에 의한 질환 바이오마커 분자의 면역-감지 기술 개발
○ Lab-on-a-chip 상에서의 바이오센싱 기술 개발
► 칩 상의 유리, ITO, PDMS 표면에 PEG와 carboxyjic acid를 포함한 silane 고분자롤 활용하여 칩 내부 비특이적 결합 최소화
► 칩 내의 채널 형상울 조절을 통한 유체 합류 제어 기술 개발과 유체 저항에 따른 반응 시간 조절 기술 개발
○ 하이브리드 구조체를 위한 표면 화학반응 연구 및 하이브리드 소자 제작
► 탄소나노튜브 표면에서의 자발적인 산화 및 환원에 의한 Au와 Pt 나노입자 형성
► 탄소나노튜브 표면에 terpy 분자도입을 통해 Ru, Cu, Zn, Sn 등 전이금속 나노입자의 자발적인 형성을 유도
► Au를 아용한 그래핀 패터닝 방법 개발 및 패터닝된 그래핀을 이용한 탄소나노튜브와의 하이브리드 구조체 형성
► Cu 중기를 활용한 고품질의 그래핀 합성과 탄소나노튜브-그래핀 계면 구조를 가지는 하이브리드 구조체 합성 및 전자소자 제작
► 그래핀올 이용한 하이브리드 전극 및 산화환원 순환을 이용한 초고감도 검출 기술을 개발함
○ 하이브리드 소자 기반의 단백질 센싱을 위한 그래핀 위에서의 단백질 표면 반응 연구
► 그래핀 표면에서 Streptavidine과 Immunoglobulin G과 같은 단백질과의 반응 확인
► 그래핀과의 결합에 따른 질병 단백질인 말라리아 및 인플루엔자 단백질의 라만 분석
○ 아밀로이드 베타 중합체 형성 기작 및 관계 물질의 효력 규명
► NE-AFM을 이용한 아밀로이드 베타 이합체 형성 관찰법 정립
► 아밀로이드 베타 이합체 형성에 관계하는 물질의 효과 규명 및 아밀로이드 베타 단일체와 중합체 간 상호작용 규명

( 출처: 보고서 요약서 3p )

Abstract ▼

IV. Results
✓ Development of the synthesis method for uniformly sized catalyst nanorparticles, and that of high-purity single-walled carbon nanotube thereby.
✓ Developement of technique to treat the surface for effective binding of biomaterials onto carbon nanotube device.
✓ Development of

IV. Results
✓ Development of the synthesis method for uniformly sized catalyst nanorparticles, and that of high-purity single-walled carbon nanotube thereby.
✓ Developement of technique to treat the surface for effective binding of biomaterials onto carbon nanotube device.
✓ Development of technique to form protein membrane via surface modification of solid substrate
✓ Development of technique to detect electrochemical signals and grow pattern of nanotubes for such devices.
✓ Development of spontaneous chemical reaction for hydrosilation to secure semiconducting carbon nanotubes.
✓ Development of AFM probe for ultrasensitive detection of target protein for diagnosis of disease and measurement of interaction force thereby.
✓ Development of method to detect protein, troponin in serum, and DNA via carbon nanotube-based electrodes.
✓ Study of surface chemistry reaction for hybrid structures and development of hybrid device thereby.
✓ Study of surface chemical reaction between graphene and protein for sensing protein by hybrid devices.
✓ Clarification of formation mechanism of amyloid beta oligomers and effect of related materials

( 출처: SUMMARY 5p )

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 보고서요약서 ... 3
• 요약문 ... 4
• SUMMARY ... 5
• CONTENTS ... 7
• 목차 ... 8
• 제1장 연구개발과제의 개요 ... 10
• 1. 연구개발의 목적 ... 10
• 2. 연구개발의 필요성 ... 10
• (1) 경제·산업적 측면 ... 10
• (2) 기술적 측면 ... 11
• (3) 연구개발의 범위 ... 11
• 제2장 국내외 기술개발 현황 ... 12
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 14
• 1절 단백질-탄소나노튜브 하이브리드 나노 전자소자 개발 및 단백질 구조 변화의 전기(화학)적 인지 특성 연구 ... 14
• 1. 고성능 나노전자 기반소자 개발 ... 14
• 2. 단백질-탄소나노튜브 cross junction 다이오드 개발 ... 21
• 3. 단백질 구조변화 인지 나노전자소자 개발 ... 27
• 4. 조밀한 탄소나노튜브막 형성 ... 36
• 5. bPBP을 안정적으로 고정화 ... 41
• 6. 전기화학적 감지 기술의 개발 ... 44
• 7. 감지 소자용 CNT 패턴 형성 기술의 개발 ... 48
• 8. 전기화학적 감지 칩 제작 ... 51
• 9. 칩 상에서의 바이오센싱 ... 54
• 2절 초고감도 및 다채널 동시검지용 탄소나노튜브 기반 바이오전자소자 개발 및 탄소나노튜브 기반의 전기화학적 동시 검출용 칩 개발 ... 57
• 1. 자발적 화학반응을 통한 금속성 탄소나노튜브의 반도체성 탄소나노튜브로의 변환 기술 개발 ... 57
• 2. 다채널 동시검지용 탄소나노튜브 트랜지스터 바이오센서 소자 디자인 및 제작 ... 63
• 3. Probe 단백질의 독립적 고정화를 위한 덴드론 등의 기능성 분자의 고정화 기술 개발 ... 67
• 4. 다채널 탄소나노튜브 트랜지스터 소자를 이용한 2종 이상의 항원/항체 동시 검지 구현 ... 75
• 5. 칩 상의 비특이적 결합 최소화 ... 87
• 6. CNT 기반 검출 기술 ... 90
• 7. 자동 유체제어 기술 ... 95
• 3절 초고감도 및 다채널 신호전달용 탄소나노튜브 및 탄소나노구조체 기반 바이오전자소자 개발 ... 102
• 1. 초고감도 탄소나노튜브 전기신호전달 소자제작을 위한 탄소나노튜브-금속나노입자 하이브리드 시스템 개발 ... 102
• 2. 초고감도 탄소나노튜브 전기신호전달 소자제작을 위한 탄소나노튜브-그래핀 및 그래핀-금속나노입자 하이브리드 시스템 개발 ... 110
• 3. 초고감도 및 다채널 신호전달용 탄소나노튜브 및 탄소나노구조체 기반 바이오전자소자 개발 ... 122
• 제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 138
• (1) 연구개발의 최종목표 ... 138
• (2) 연차별 연구개발 목표 및 내용 ... 139
• (3) 계획대비 달성도 ... 140
• (4) 위 연구목표(총연구기간)에서 중요도 순으로 4-5개 목표 추출 및 가중치 부여 ... 143
• 제5장 연구개발결과의 활용계획 ... 144
• 제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 145
• 제7장 연구시설 및 장비현황 ... 146
• 제8장 참고문헌 ... 147
• 끝페이지 ... 148