초록 ▼

가. 레이저 기반 바이오 광영상 기술 연구
❍ 고출력 레이저를 이용한 생체 흡광특성 및 광영상 기술 연구
❍ 레이저를 이용한 세포 조작 및 이미징 기술 개발
- 단일 세포의 세포막 타공이 가능한 펨토초를 이용한 공초점 현미경 기반 optical transfection 셋업 구축
- 살아있는 세포를 실시간으로 이미징 할 수 있는 위상차 및 고해상도 형광 현미경 결합
- 이 융합 기술을 이용해 단일 동물 세포로의 형광 물질 및 유전 물질의 transfection 및 세포 이미징 구현

나. 바이

가. 레이저 기반 바이오 광영상 기술 연구
❍ 고출력 레이저를 이용한 생체 흡광특성 및 광영상 기술 연구
❍ 레이저를 이용한 세포 조작 및 이미징 기술 개발
- 단일 세포의 세포막 타공이 가능한 펨토초를 이용한 공초점 현미경 기반 optical transfection 셋업 구축
- 살아있는 세포를 실시간으로 이미징 할 수 있는 위상차 및 고해상도 형광 현미경 결합
- 이 융합 기술을 이용해 단일 동물 세포로의 형광 물질 및 유전 물질의 transfection 및 세포 이미징 구현

나. 바이오 광학·전기적 센서 기반 기술 연구
❍ 식물 병원균 광센싱 기술 연구
- 탄저병균의 자체 형광 스펙트럼 측정 및 탄저병균 감염 딸기 잎의 근적외선 형광 이미징
- 탄저병균과 건강한 딸기 잎의 라만 스펙트럼 측정 및 비교·분석
❍ 고감도, 고선택성, 박막형 가스 센서 개발
- 그래핀 박막 센서 제작 및 Ru(II) complex 기능화를 통한 선택적 가스 센싱 가능성 확인
❍ 고형광, 고감도 형광 점도 센서 개발
- 두 개의 서로 다른 회전체를 가진 형광 점도 센서 개발 및 시분해 분광법을 통한 PL dynamics 분석

( 출처: 보고서 초록 3p )

Abstract ▼

Ⅳ. Results
A. Development of Laser-based bio-optical imaging techniques
❍ We have developed a high-power pulsed laser that matches the light absorption characteristics of collagen in living tissues has been studied. and to develop a pulsed laser with a relatively strong wavelength band as comp

Ⅳ. Results
A. Development of Laser-based bio-optical imaging techniques
❍ We have developed a high-power pulsed laser that matches the light absorption characteristics of collagen in living tissues has been studied. and to develop a pulsed laser with a relatively strong wavelength band as compared to other biomaterials with light absorption of collagen.
❍ An infrared (~ 1550 nm) band fiber laser with high gain characteristics and stability has been developed
❍ Pulsed laser light source for photoacoustic imaging system was developed by applying the technique of converting the wavelength to the light source of the non-labeled / high selective photoacoustic imaging system of musculoskeletal main tissue (secondary harmonic wave).
❍ For in-vivo imaging, photoacoustic (PA) imaging system and new wavelength lasers were developed and applied to the light absorption and scattering characteristics of collagen.
❍ In-vivo tail and foot bone images of a nude mice were obtained using the photoacoustic imaging system.
❍ Realization of optical setup that is capable to generate a transient pore onto the cell membrane based on confocal microscopy using a femto-second pulse laser
❍ Development of a novel opto-transfection technique that is capable for the uptake of genetic materials into single targeted cells
❍ Development of multimodal optical systems for simultaneous manipulation and imaging of cells: The system is consist of optical transfection through femtosecond laser and live-cell imaging with phase-constrast and fluorescence microscopy

B. Biosensing technology based on optical & electrical sensor
❍ Auto fluorescence spectrum measurement of colletotrichum gloeosporioides & near-infrared fluorescence imaging of infected strawberry leaves.
❍ Construction of probe-type 785 nm Raman spectroscopy system in order to measure, compare, and analyze Raman spectra of c. gloeosporioides and fresh strawberry leaf.
❍ Development of novel synthesis method for direct graphene growth on the insulating substrate, using Ni which has higher carbon solubility than Cu as a metal catalyst for PECVD process.
❍ Development of contact resistance free 4-electrode measurement for real-time sheet resistance monitoring.
❍ Verification of water adsorption/desorption effect on graphene surface under vacuum and development of humidity sensor.
❍ Successful non-covalent functionalization of graphene surface with Ru(II) complexes and securing functionalization skills for selective sensing.
❍ Development of fluorescent viscosity sensor having high fluorescent efficiency and contrast via analysis of molecular optical properties dependence on the type and number of alkoxy and phenylic rotators.
❍ Analysis of viscosity dependent fluorescence from molecular rotor confirms that the fluorescence changes are originated from twisted intramolecular charge transfer (TICT).
❍ Based on Forster-Hoffmann theory, fluorescence sensitivity differs depending on the type and number of rotators.
❍ Different exciton decay mechanisms depending on the type and number of rotators have been verified by TCSPC measurement.
❍ Fluorescent viscosity sensor could selectively visualize the mitochondria and lysosome in living cells.

( 출처 : SUMMARY 14p )

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 보고서 초록 ... 3
• 요약문 ... 4
• SUMMARY ... 11
• CONTENTS ... 17
• 목차 ... 18
• 제 1 장 연구개발과제의 개요 ... 19
• 1-1. 연구의 필요성 ... 19
• 1-2. 연구의 목표 및 내용 ... 25
• 제 2 장 연구개발 수행 내용 및 결과 ... 27
• 2-1. 레이저 기반 바이오 광영상 기술 연구 ... 27
• 2-2. 바이오 광학·전기적 센서 기반 기술 연구 ... 38
• 제 3 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 49
• 3-1. 레이저 기반 바이오 광영상 기술 연구 ... 49
• 3-2. 바이오 광학·전기적 센서 기반 기술 연구 ... 50
• 제 4 장 연구개발 결과의 활용계획 ... 54
• 4-1. 레이저 기반 바이오 광영상 기술 연구 ... 54
• 4-2. 바이오 광학·전기적 센서 기반 기술 연구 ... 54
• 별지1. 연구 개발 성과 ... 56
• 끝페이지 ... 60