초록 ▼

□연구개요
본 연구의 최종목표는 “상향변환 나노소재의 합성과 고효율 분광 분석 시스템 개발 및 응용”으로 새로운 개념의 상향변환 나노소재를 개발하고, 이를 이용하여 표면개질 기술을 통한 효율적 생화학 분자의 선택적 탐침기술 확보를 통한 분광학적 분석 시스템의 개발에 대한 연구과제이다. 본 연구에서는 기존의 무기물 형광체의 합성과정의 개선안과 효율의 향상을 도모하기 위하여 NIR-dye를 사용하여 표면개질화를 통한 흡수 영역의 확장을 도모하였다. 그리고 활성이온의 밴드 갭 에너지 사이의 에너지 전달 과정을 통하여 선택적 파장의

□연구개요
본 연구의 최종목표는 “상향변환 나노소재의 합성과 고효율 분광 분석 시스템 개발 및 응용”으로 새로운 개념의 상향변환 나노소재를 개발하고, 이를 이용하여 표면개질 기술을 통한 효율적 생화학 분자의 선택적 탐침기술 확보를 통한 분광학적 분석 시스템의 개발에 대한 연구과제이다. 본 연구에서는 기존의 무기물 형광체의 합성과정의 개선안과 효율의 향상을 도모하기 위하여 NIR-dye를 사용하여 표면개질화를 통한 흡수 영역의 확장을 도모하였다. 그리고 활성이온의 밴드 갭 에너지 사이의 에너지 전달 과정을 통하여 선택적 파장의 효율만을 향상시킬 수 있는 메커니즘에 대한 결과를 보고하였다. 또한 생화학 분자의 선택적 탐침을 도모하기 위하여 다양한 리간드 중 금속이온을 사용하여 탐침을 성공적으로 수행하였으며, FRET에 의한 형광 소광 현상을 이용하여 도파민의 선택적 탐침의 가능성을 보고하였다.

□연구 목표대비 연구결과
본 연구에서는 고효율 상향변환 나노형광소재 물질의 개발 및 합성과 이를 이용하여 생화학 분자의 분광 분석 시스템에 응용하기 위한 기술 개발연구를 목표에 두고 연구를 수행하였다. 이러한 목표를 성공적으로 달성하기 위하여 본 연구진은 3개년에 걸쳐 체계적인 단계별 목표를 설정하여 연구를 수행하였다.
1차년도에는 본 연구과제의 1차년도 연구 목표는 새로운 상향변환 나노형광소재의 개발과 개발된 소재의 응용확장을 위하여 여기 파장의 흡수 영역의 확대를 도모하는 것을 목표로 연구를 수행하였다. 효율적인 상향변환 나노형광소재의 합성을 위한 Autoclave 합성 시스템의 최적화 조건을 수립하고 NIR-dye통하여 흡수영역의 확대를 보고하였다.
2차년도에는 상향변환 나노형광 소재의 응용성 확장을 도모하기 위하여 새로운 표면개질 합성 기술 개발과 소재의 새로운 합성기술 개발을 목표로 연구를 수행하였다. 그 결과 기존의 합성법의 제한적인 문제점을 보완할 수 있는 ultra-fast 합성법을 재안하였고, 금속이온을 이용한 표면 리간드 연결을 통한 생화학 분자의 선택적 탐침의 가능성을 확인하였다.
3차년도에는 개발된 상향변환 나노형광소재를 이용하여 생화학 분자의 분광학적 분석 시스템의 개발을 목표로 연구를 수행하였다. 추가적으로 상향변환 나노형광소재의 발광 세기의 조절을 규명하기 위한 메커니즘의 규명을 통하여 효율적인 분광분석의 기술을 제안하였다. 다양한 4f 활성 이온을 이용한 발광파장의 ET 과정의 규명 및 CR 메커니즘의 규명으로 선택적 발광 파장의 효율 향상의 가능성에 대한 결과 제안하였고, DA의 농도에 따른 소광현상에 따른 분광학적 분석시스템의 수립과 형광 메커니즘에 대한 규명하였다.

□연구개발결과의 중요성
본 연구과제에서 추구하고자 하는 개발된 상향변환 나노형광소재를 이용하여 생화학분자물질의 분광분석 시스템 개발을 통하여 생화학 분자 분석에 매우 중요하고 신뢰성 있는 정보를 제공하는 것이다. 특히, 인류의 관심사가 물질적 풍요에서 나은 삶의 질적 향상에 초점이 맞추어지면서 건강을 위협하는 바이러스 및 생화학 분자물질에 대한 빠르고 정확하고 정밀한 분석 기술의 연구개발은 필수적인 과제가 되었다. 본 연구에서는 활성이온을 다중 첨가에 의한 활성이온간 에너지 전달 메커니즘의 규명을 통하여 선택적 발광파장만의 발광 효율을 향상시킬수 있는 방법을 개발하고, ultra-fast 합성법을 개발하여 고효율 상향변환 나노형광소재의 최적화된 합성 방법과 새로운 표면개질 물질과 기술을 통하여 효율적이고 선택적인 분광학적 분석이 가능성을 제안하여 관련 분야의 연구발전을 위한 중요한 기반연구가 될 것으로 판단된다. 그리하여 본 연구에서 제안된 합성시스템을 이용한 새로운 상향변환 나노형광소재를 이용하여 생화학 분자의 선택적 탐침을 도모하여 바이오 분광분석 분야의 새로운 방향성을 제시할 것으로 사료된다.

(출처 : 요 약 문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 5
• (1) 1차년도(2017) ... 5
• (2) 2차년도(2018) ... 7
• (3) 3차년도(2019) ... 9
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 12
• 4. 참고문헌 ... 14
• 5. 연구성과 ... 15
• 끝페이지 ... 16