초록 ▼

□ 연구개발 목표 및 내용
■ 최종 목표
신경전달물질 (GABA 및 도파민)의 pM 수준의 초고감도 검출을 위한 탄소 양자점 기반 광학적 센서 개발
■ 전체 내용
1) 수열합성법에 의한 천연물질로부터의 CQD의 합성: GABA 및 도파민 검지용 CQD를 합성하고 이들의 물리 화학적 특성을 분석함
2) 표면 화학처리에 의한 생체 친화형 극성 CQD의 제조: 표면화학 처리에 의해 hydroxyl, carboxyl, amine group을 CQD 표면에 부착하고 이들의 물리 화학적 특성을 분석함
3) 생체

□ 연구개발 목표 및 내용
■ 최종 목표
신경전달물질 (GABA 및 도파민)의 pM 수준의 초고감도 검출을 위한 탄소 양자점 기반 광학적 센서 개발
■ 전체 내용
1) 수열합성법에 의한 천연물질로부터의 CQD의 합성: GABA 및 도파민 검지용 CQD를 합성하고 이들의 물리 화학적 특성을 분석함
2) 표면 화학처리에 의한 생체 친화형 극성 CQD의 제조: 표면화학 처리에 의해 hydroxyl, carboxyl, amine group을 CQD 표면에 부착하고 이들의 물리 화학적 특성을 분석함
3) 생체친화형 CQD를 이용한 GABA 및 도파민의 체외 검지: GABA 및 도파민에 의한 CQD의 형광강도 변화로부터 Stern-Volmer queching 상수와 Limit of Detection 측정
4) CQD-Optical fiber 센서 제작과 사람신경모세포종 세포주내 GABA 및 도파민 검지: CQD 표면에 laccase 효소를 고정화하여 Enzyme-CQD-optical fiber 센서를 제작하고 SH-SY5Y 세포주내 GABA 및 도파민을 검지함
5) CQD-Optical fiber 센서를 이용한 생체시료내 GABA 및 도파민 실시간 검지: 사람혈청 및 zebrafish 유충내에서 신경전달물질을 검지함

□ 연구개발성과
1) 브로콜리, 옥수수, 조롱박, Curcumin, 커피박, 멜라민/3-CPBA를 탄소원으로 한 CQD 합성
2) EDC/NHS Coupling에 의해 3-aminophenylboronic acid(APBA), NADP+를 CQD 표면에 부착
3) GABA 및 도파민에 의한 CQD의 형광강도 변화 (LOD GABA: 95.09 nM, 도파민: 56 pM)
4) 사람신경모세포종 (SH-SY5Y)세포주 내에서 Intracellular GABA와 도파민 센싱
5) Zebrafish의 유충내 GABA (20, 25 μM) Invivo Sensing, 사람혈청내 GABA 센싱 (5 – 35 μM)

□ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과
본과제를 통해서 개발된 다양한 탄소원으로 부터의 양자점 합성 기술은 양자점을 포함한 나노 물질 연구 분야에서 높은 활용이 기대되며, 신경전달물질의 검지 기술은 신경계 의료 진단 기기 분야에서 활용 가능함. 또한 탄소 양자점을 이용한 세포내 및 생체 시료내 형광이미징 기술은 바이오 이미징 분야에 응용될 수 있음.

(출처 : 요 약 문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 요 약 문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1) 연구개발의 필요성 ... 4
• 2) 연구 가설 및 가출 도출 근거 ... 4
• 3) 연구의 최종 목표 및 연구 범위 ... 5
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 6
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 정도 ... 7
• 1) 연구수행 결과 ... 7
• (1) 정성적 연구개발성과 ... 7
• (2) 정량적 연구개발성과 ... 21
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도 ... 28
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 29
• 1) 성과 관리 추진 체계 ... 29
• 2) 연구 개발성과의 활용분야 및 활용 방안 ... 30
• 3) 기업화 추진 방안 및 기술이전 방안 ... 31
• 6. 참고문헌 ... 31
• 끝페이지 ... 32