• 대한화학회지
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• 제48권6호
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• pp.654-658
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• 2004

• 생명과학회지
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• 제26권5호
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• pp.503-508
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• 2016

바이오센서는 간단하고 저렴하게 일차적으로 현장 시료를 분석할 수 있는 장점이 있다. 본 연구에서는 유전자 재조합으로 카드뮴을 검출할 수 있는 미생물 유래 바이오센서를 제작하였다. 이를 위해 카드뮴과 반응하는 CadC 유전자와 관련 프로모터를 PCR로 증폭하고 β-galactosidase 유전자(lacZ)와 결합하고 E. coli BL21 (DE3)에 형질 전환하였다. 이 바이오센서 세포는 카드뮴 존재 하에서 β-galactosidase를 발현하며 기질인 CPRG을 분해하여 붉은색으로 발색된다. 카드뮴 검출용 바이오센서는 카드뮴으로 3시간 유도하였을 때 β-galactosidase 활성의 최고값을 보여주었으며 pH 5에서 가장 좋은 활성도를 나타내었다. 카드뮴 검출용 바이오센서는 0.01 μM에서 10 mM 카드뮴에서 검출범위를 보여주었으며 0.01~10 μM에서 직선관계의 검정선(y= 0.98 X + 0.142, R²=0.98)를 나타내었다. 중금속 중에서 카드뮴과 납에서 높은 반응성을 보여주었으며 수은과 구리에서는 전혀 반응하지 않았으나 주석과 코발트에서도 약간의 반응성을 나타내었다. 카드뮴을 spike 한 폐수에서의 반응이 완충용액에 spike한 것(control)과 비슷하게 나타났다. 이는 카드뮴 검출용 바이오센서가 전처리를 하지 않은 현장시료에서도 반응성을 보여주어 현장시료의 간단하고 저렴한 일차적 검출에 활용될 수 있음을 시사한다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제33권4호
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• pp.552-558
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• 2023

Levulinic acid (LA) is a valuable chemical used in fuel additives, fragrances, and polymers. In this study, we proposed possible biosynthetic pathways for LA production from lignin and poly(ethylene terephthalate). We also created a genetically encoded biosensor responsive to LA, which can be used for screening and evolving the LA biosynthesis pathway genes, by employing an LvaR transcriptional regulator of Pseudomonas putida KT2440 to express a fluorescent reporter gene. The LvaR regulator senses LA as a cognate ligand. The LA biosensor was first examined in an Escherichia coli strain and was found to be non-functional. When the host of the LA biosensor was switched from E. coli to P. putida KT2440, the LA biosensor showed a linear correlation between fluorescence intensity and LA concentration in the range of 0.156-10 mM LA. In addition, we determined that 0.156 mM LA was the limit of LA detection in P. putida KT2440 harboring an LA-responsive biosensor. The maximal fluorescence increase was 12.3-fold in the presence of 10 mM LA compared to that in the absence of LA. The individual cell responses to LA concentrations reflected the population-averaged responses, which enabled high-throughput screening of enzymes and metabolic pathways involved in LA biosynthesis and sustainable production of LA in engineered microbes.

• 분석과학
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• 제28권6호
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• pp.425-429
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• 2015

탄소나노튜브를 이용하여 변형한 콜레스테롤 측정을 위한 바이오 센서를 개발하였다. 개발된 콜레스테롤 바이오 센서는 일회용으로 콜레스테롤의 효소반응에서 전자전달을 증진시키기 위하여 탄소잉크로 스크린 프린트된 전극을 탄소나노튜브를 이용하여 변형하였으며, 변형한 탄소나노튜브 전극위에 콜레스테롤 산화효소와 과산화효소, 전자매개 물질로 페로시안 칼륨을 도포하여 제작하였다. 탄소나노튜브를 이용하여 변형한 콜레스테롤 바이오 센서는 전기화학적으로 콜레스테롤 측정시 매우 신속하고 안정된 신호를 나타내었다. 개발된 콜레스테롤 센서는 소량의 (0.5 μL) 시료로 총 콜레스테롤 100~400 mg/dL 영역에서 5초 이내에 직선적인 감응을 나타내었으며 좋은 재현성을 나타내었다(CV 4.0% 이하).

• 공업화학
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• 제24권2호
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• pp.113-120
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• 2013

최근 의료기술의 발달로 인한 인간 수명의 연장으로 삶의 질 향상에 대한 욕구가 증가되었고, 또한 건강에 대한 관심과 요구를 증가되고 있다. 따라서 질병을 예방하고, 신속하게 검진 받을 수 있는 바이오센서의 개발에 대한 연구도 또한 활발히 진행되고 있다. 이들 연구에서 나노 탄소물질은 우수한 전기적/기계적 물성을 가지고 있어 바이오센서전극제조에 적합한 것으로 알려져 있다. 본 총설에서는 바이오센서 전극 제조방법 및 응용과 더불어 최근 주목을 받고 있는 나노 탄소물질을 이용한 탄소전극 제조 방법에 초점을 맞추어 소개하고자 한다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제21권7호
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• pp.594-598
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• 2008

The metal catalyst particles which there is as impurities on a tip part of carbon nanotube (CNT) are not good to apply it to a nano-electronic device. It was very important the opening of CNT-tip to fix a target bio material and a material to accept in CNT in a biosensor, so we performed $HNO_3$ wet etching to remove the metal catalyst particle which there was on a tip part of CNT grown up in the study and observed the opened CNT-tip with etching time. We synthesized the CNTs using a HF-PECVD method and choses the CNT length of 700 nm for the application of nano-electronic device such as a biosensor etc.. We observed the opened CNT-tip with wet etching times of $HNO_3$ (10, 30, 60 min). From the results, we observed that the CNT-tip was opened with the increase of wet etching time lively. In case of CNTs etched during 60 min, we confirmed that there was not the ratio of Ni included in CNTsI as catalyst. Conclusively, in the case of CNT etched for 60 minutes, it is completely good for application of a biosensor and, in addition, the metal-free CNTs will contribute to the application of other nanoelectronic devices.

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• 제9권4호
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• pp.163-168
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• 2008

Photonic crystal structures have been received considerable attention due to their high optical sensitivity. One of the techniques to construct their structure is the dip-pen lithography (DPN) process, which requires a nano-scale resolution and high reliability. In this paper, we propose a two dimensional photonic crystal array to improve the sensitivity of optical biosensor and DPN process to realize it. As a result of DPN patterning test, we have observed that the diffusion coefficient of the mercaptohexadecanoic acid (MHA) molecule ink in octanol is much larger than that in acetonitrile. In addition, we have designed and fabricated optical waveguides based on the mach-zehnder interferometer (MZI) for application to biosensors. The waveguides were optimized at a wavelength of 1550 nm and fabricated according to the design rule of 0.45 delta%, which is the difference of refractive index between the core and clad. The MZI optical waveguides were measured of the optical characteristics for the application of biosensor.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제12권3호
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• pp.417-422
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• 2002

Gene fusions were constructed by the transcriptional fusion of the dnaK promoter of pseudomonas sp. DJ-12 or E. coli to the lux or luc marker gene. The dnaKp-DJ::luxCDABE bioluminescent fusion in the biosensor using the Pseudomonas sp. DJ-12 dnaK promoter exhibited about 5-fold more extensive response to ethanol than that of dnaKp-EC::luxCDABE. The bioluminescent response of the dnaK-DJ::luc fusion to ethanol was much weaker than those of the other fusions. The biosensor harboring the dnaKp-DJ::luCDABE fusion was examined for its bioluminescence production based on exposure to aromatic compounds, such as biphenyl, 4-chlorobiphenyl (4CB), 4-hydroxybenzoate (4HBA), and catechol. In particular, the bioluminescence produced by the dnaKp-DJ::luxCDABE fusion was most sensitive to 1 mM biphenyl and 4CB when exposed for 80 min, and the responses were also very strong to other aromatics. Therefore, the biosensor bearing the dnaKp-DJ::luxCDABE fusion would appear to be the most useful for the detection of aromatics and other pollutants.

• KSBB Journal
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• 제13권1호
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• pp.71-76
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• 1998

$Na^+$ 전극도 개구리 방광막으로 만들어진 조직센서를 이용하여 복어독 (TTX), 조개독 (STX), 마비성조개독 (PSP) 등의 $Na^{+}$ 챈널 차단물질을 측정하였다 본 연구는 연속적으로 $Na^{+}$ 챈널 차단물질을 측정할 수 있는 조직 센서를 이용하여 한국산 한방약의 재료와 건조 및 생김 (Porphyra yezoensis)의 $Na^+$ 챈널 차단물질의 존재여부를 측정하였다. 본 센서는 한방약 재료 및 해조류 (김 등)와 같이 현재 일반적으로 사용되고 있는 마우스법으로 측정이 불가능한 fg 단위의 매우 적은 양의 $Na^{+}$ 챈널 차단물질까지 측정이 가능하였다. 본 바이오센서는 $Na^{+}$ 챈널 차단물질의 모니터링 및 해양환경감시에 응용 가능하리라 기대된다.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제13권3호
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• pp.392-397
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• 2009

We designed a wavelength interrogation-based surface plasmon resonance (SPR) biosensor to detect avian influenza DNA (AI-DNA). Hybridization reactions between target AI-DNA probes and capture probes immobilized on a gold surface were monitored quantitatively by measuring the resonance wavelength in the visible waveband. The experimental results were consistent with numerical calculations. Although the SPR detection technique does not require the DNA to be labeled, we also evaluated fluorescently-labeled targets to verify the hybridization behavior of the AI-DNA. Changes in resonance were found to be linearly proportional to the amount of bound analyte. A wavelength interrogation-type SPR biosensor can be used for rapid measurement and high-throughput detection of highly pathogenic AI viruses.