Studies on the Patterning of Polyimide LB Film and Its Application for Bioelectronic Device

Ultrathin film of polyamic acid having benzene and sulfonyloxyimide moieties was prepared using the Langmuir-Blodgett (LB) technique, and then photosensitive polyimide LB film was obtained by the thermal treatment of precursor polyamic acid multilayers at 200$\^{C}$ for 1 hr. The polyamic acid was synthesized by condensation polymerization under THF and pyridine cosolvent. All monomers and polymers were identified through elemental analysis, FT-IR and $^1$H-NMR spectroscopic measurements. The microarray patterning of photosensitive polyimide LB film on a gold substrate was generated with a deep UV lithography technique. The well-characterized monolayer of cytochrome c was immobilized on the microarray patterns using two different self-assembly processes. Physical and electrochemical properties of the self-assembled cytochrome c monolayer were investigated based on cyclic voltammetry and atomic force microscopy (AFM). Also, its application in bioelectronic device was examined.

폴리이미드 LB 필름을 이용한 패터닝 및 생물전자 소자로의 응용에 관한 연구

고분자 주사슬에 벤젠과 sulfonyloxvimide moiety를 가지고 있는 polyamic acid 초박막을 LB 기법을 이용하여 제조한 다음 200 $^{\circ}C$에서 1시간 동안 열처리에 의해 감광성 폴리이미드 LB 필름을 얻었다. Polyamic acid는 THF-pyridine 공용매를 가지고 축중합에 의해 합성하였다. 모든 단량체와 고분자는 원소분석, FT-IR, $^1$H-NMR의 분광학적 측정을 통해 정량 정성분석을 행하였다. UV lithography 방법을 사용하여 금 기판 위에 제조한 감광성 폴리이미드 LB 필름의 마이크로 어레이 패턴을 제조하였다. 형성된 마이크로 어레이 패턴을 따라 두 가지의 자기조립 방법으로 단백질 cytochrome c 단분자 막을 고정화시켰다. 자기조립된 cytochrome c 단분자 막의 물리ㆍ전기 화학적 특성은 cyclic voltammetry와 AFM을 통해 조사하였으며 생물전자소자로의 응용 가능성에 대해서도 검토하였다.