Polymer(Korea) (폴리머)

The Polymer Society of Korea (한국고분자학회)
권호 표지

Studies on the Electrical Properties and Pattern Fabrication of Conjugated Self-Assembled Monolayer by Deep UV Light

원자외선에 의한 공액구조 자기조립 단분자막의 패턴 제작 및 전기적 특성

  • Oh Se Young ;
  • Choi Hyung Seok (Interdisciplinary Program of Integrated Biotechnology, Sogang University) ;
  • Kim Hee Jeong (Department of Chemical & Biomolecular Engineering, Sogang University) ;
  • Park Je Kyun (Departmen 샐 Biosystems, Korea Advanced Institute of Science and Technology)
  • 오세용 (서강대학교 공과대학 대학원 바이오협동과정) ;
  • 최형석 (서강대학교 공과대학 화공생명공학과) ;
  • 김희정 (서강대학교 공과대학 화공생명공학과) ;
  • 박제균 (한국화학기술원 공학부 바이오시스템학과)
  • Published : 2005.07.01
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

In general, alkanethiolates having carboxylic acid in the tail group have been used as biorecepton. In this study, we have immobilized a cytochrome c protein using conjugated aromaticthiolates in order to improve the electrical property and physical stability of alkanethilolates. The pattern formation of self-assembled aromaticthiolate monolayers was as follow. Aromatic thiolates bound on the gold surface by the adsorption of 4'-mercapto-biphenyl-4-carboxylic acid and 4-mercapto-[1,1';4',1']terphenyl-4'-carboxylic acid were oxidized by the irradiation of deep UV light through a negative mask. The negative type pattern of the self-assembled monolayer (SAM) was obtained by developing with a deionized water. The pattern formation and electrical conductivity of aromaticthiolate SAMs was investigated by the measurements of STM and AFM. In addition, cytochrome c or ferrocene amide was immobilized onto the patterned substrate. We also studied on the effect of conjugated aromatic thiolates on the electrical activity of cytochrome c or ferrocene amide by cyclic voltammetry.

일반적으로 꼬리부분에 카복실산을 갖는 알칸티올레이트는 바이오 물질의 고정화 활성물질로 사용되고 있다. 본 연구에서는 알칸티올레이트의 전기적 성질과 물리적 안정성을 향상시키기 위해 공액구조를 갖는 방향족계 티올레이트를 사용하여 cytochrome c와 같은 단백질을 고정화시켰다. 방향족계 자기조립 단분자막의 패턴 형성은 다음과 같은 공정으로 행하였다. 4'-Mercapto-biphenyl-4-carboxylic acid와 4-mercapto-[1,1';4',1']terphenyl-4'-carboxylic acid와 같은 방향족 티올레이트 분자를 금 기판에 흡착시킨 다음 네거티브 마스크를 가지고 원자외선 조사에 의해 산화반응을 시킨 후 deioniz water로 현상하였다. 공액계 자기조립 단분자막의 패턴형성과 전기적 성질은 STM과 AFM 측정을 통해 조사하였다. 또한 cytochrome c 또는 ferrocene amide를 패턴이 형성된 금 기판에 고정화시킨 다음 cyclic voltammeoy 측정을 통해 공액계 방향족 티올레이트의 전기적 활성을 검토하였다.

Keywords

References

  1. S. Huang and J. M. Tour, J. Org. Chem., 64,8898 (1999) https://doi.org/10.1021/jo991201s
  2. L. A. Bumm, J. J. Arnold, M. T. Cygan, T. D. Dunbar, T. P. Burgin, L. Jones II, D. L. Allara, J. M. Tour, and P. S. Weiss, Science, 271,1705 (1996) https://doi.org/10.1126/science.271.5256.1705
  3. J. C. Ellenbogen and J. C. Love, Proceed. IEEE, 88,386 (2000)
  4. S. Creager, C. J. Yu, C. Bamdad, S. O'Connor, T MacLean, E. Lam, Y. C. Chong, G. T. Olsen, J. Luo, M. Gozin, and J. E Kayyem, J. Am. Chem. Soc, 121,1059(1999) https://doi.org/10.1021/ja983204c
  5. D. W. Price, Jr., S. M. Dirk, E Maya, and J. M. Tour, Tetrahedron, 59, 2497 (2003) https://doi.org/10.1016/S0040-4020(02)01553-3
  6. X. D. Cui, A. Primak, X. Zarate, J. Tomfohr, O. F. Sankey, A. L. Moore, T. A. Moore, D. Gust, L. A. Nagahara, and S. M. Lindsay, J. Phys. Chem. B, 106,8609 (2002) https://doi.org/10.1021/jp022095s
  7. J. M. Tour, Ace. Chem. Res., 33,791 (2000) https://doi.org/10.1021/ar0000612
  8. A. Ulman, An Introduction to Ultrathin Organic Films: From Langmuir Blodgett to Self-Assembly, San Diego, Academic Press, 1991
  9. A. Ulman, Thin Films : Self-Assembled Monolayers of Thiols, San Diego, Academic Press, 1998
  10. A. Ulman, Chem. Rev., 96,1533(1996) https://doi.org/10.1021/cr9502357
  11. A. Ulman, Acc. Chem, Res., 34, 855 (2001) https://doi.org/10.1021/ar000113n
  12. S. Y. Oh, J. K. Park, C. B. Ko, and J. W. Choi, Biosensor & Bioelectronics, 19, 103 (2003) https://doi.org/10.1016/S0956-5663(03)00177-5
  13. S. Y. Oh, H. S. Jie, H. S. Choi, and, J. W. Choi, Int. J. Nanosci, 1, 611 (2002) https://doi.org/10.1142/S0219581X02000759
  14. S. Y. Oh, H. S. Choi, H. S. Jie, and J. K. Park, Mater. Sci. and Eng. C, 24, 91 (2004) https://doi.org/10.1016/j.msec.2003.09.051
  15. N. J. Brewer, R. E. Rawsterne, S. Kothari, and G. J. Leggett, J. Am. Chem. Soc., 123, 4089 (2001) https://doi.org/10.1021/ja002793v