초록 ▼

□ 연구개요
우리는 기상 증착법으로 제작된 단결정 금 나노플랫폼을 이용해 초고감도 SERS 바이오센서 플랫폼을 개발하려한다. 이는 높은 사회적 수요가 있는 난치성 질병들의 정확한 조기진단 시스템 구축을 위해 꼭 필요하다. 세부 목표는 아래와 같다.
1) aM (10^-18 M) 수준의 검출 한계를 가지는 초고감도 SERS 센서 개발
2) 다양한 질병과 관련된 바이오마커를 고선택적으로 진단하여 허위양성률을 최소화.
3) 다양한 바이오마커를 동시에 검출 가능한 고집적 다중진단센서 개발
4)

□ 연구개요
우리는 기상 증착법으로 제작된 단결정 금 나노플랫폼을 이용해 초고감도 SERS 바이오센서 플랫폼을 개발하려한다. 이는 높은 사회적 수요가 있는 난치성 질병들의 정확한 조기진단 시스템 구축을 위해 꼭 필요하다. 세부 목표는 아래와 같다.
1) aM (10^-18 M) 수준의 검출 한계를 가지는 초고감도 SERS 센서 개발
2) 다양한 질병과 관련된 바이오마커를 고선택적으로 진단하여 허위양성률을 최소화.
3) 다양한 바이오마커를 동시에 검출 가능한 고집적 다중진단센서 개발
4) 다양한 금 나노구조를 이용한 SERS 센서 개발

□ 연구 목표대비 연구결과
1. 1년차 연구 목표 및 결과
1) 단결정 금 나노판 합성 수득률 개선
- Sub-mm 스케일의 대면적 금 나노재료 합성
- 물리적 이동법을 이용하여 효율적인 금 나노판 이동법 개발
2) 일반 금 박막에 형성된 SAM에 비해 금 나노판 위에 형성된 SAM이 확실한 물성 확인
- AFM 장비를 이용하여 금 나노판과 일반 금 박막 위에 형성된 catechol SAM의 품질을 비교함으로써 고특이적/초고감도 센싱 표면을 위한 금 나노판의 우수성을 확인
3) 금 나노판 위에 80 % 이상의 면적비로 바이오리셉터들을 고정화 및 금 나노판에 고정된 바이오 리셉터의 배향 조절 연구
- 금 나노판과 금 박막에 protein G와 항체를 고정화하였고, AFM을 통해 금 나노판이 금 박막에 비해 항체를 고정화하기에 더 적절한 배향을 유지함을 확인

2. 2년차 연구 목표 및 결과
1) 다양한 바이오 마커에 대한 금 나노판-금 나노입자 샌드위치 검출 방식의 최적화
- CRP, GPC1, J1에 관하여 금 나노판-금 나노입자 샌드위치 검출 방식을 최적화
2) Nanomanipulator를 사용해 서로 다른 종류의 금 나노구조 SERS 센서 들을 하나의 기판 위에 집적
- 하나의 기판으로 miR141,375를 다중 검출하는 센서 개발
3) 비특이적 결합에 의한 배경 신호 최소화 및 아토몰 수준의 검출 민감도를 가진 센서 개발
- CRP, miR141,375 에 대하여 고농도 비타깃 물질이 있을 때 비특이적 결합을 최소화하여 아토몰 수준의 검출 센서 개발
4) 다양한 금 나노구조를 이용한 SERS 센서 개발
- 금 나노선에 금 나노입자가 부착된 nanogap-rich 3차원 금 나노센서를 제작 및 제작 센서로 텔로머레이즈 검출
- Nanoporous 금 나노판을 이용한 SERS 센서 제작

□ 연구개발결과의 중요성
우리가 개발한 초고감도 센서는 사람으로부터 추출한 혈청 및 혈액 샘플을 증폭과정없이 바로 그 속에 존재하는 다양한 바이오마커의 양을 탐지할 수 있어서 혈액 진단의 시간과 비용도 줄일 수 있다. 또 저 농도의 바이오마커와 질병간의 인과관계를 새롭게 규명함으로써 질병 진단의 가이드라인은 더 단단하게 구축하는데 기여할 수 있다. 또한 새로운 SERS 센서를 개발함으로서 기존의 결과보다 바이오마커를 더 고감도로 검출 할 수 있을 것이다.

(출처 : 요약문 3p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 3
• 목차 ... 4
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 5
• 1-1. 연구의 목표 및 내용 ... 5
• 1-2. 연구의 필요성 ... 5
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 6
• 2-1. 단결정 금 나노판 위에서의 초고품질의 SAM 층 형성 ... 6
• 2-2. 금 나노판 위에 정확한 자세로 바이오리셉터 고정 ... 8
• 2-3. 난치병 환자 유래 혈청 샘플을 통한 금 나노 센서 성능 검증 ... 9
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 14
• 4. 참고문헌 ... 16
• 5. 연구성과 ... 17
• 대표적 연구실적 ... 18
• 끝페이지 ... 28