Conventional methods for pathogen detection and identification are labor-intensive and take several days to complete. Recently developed biosensors have shown potential for the rapid detection of foodborne pathogens. In this study, an impedimetric biosensor was developed for rapid detection of Salmonella typhimurium. To develop the biosensor, an interdigitated microelectrode (IME) was fabricated by using semiconductor fabrication process. Anti-Salmonella antibodies were immobilized based on either avidin-biotin binding or self assembled monolayer (SAM) on the surface of the IME to form an active sensing layer. To evaluate effect of antibody immobilization methods on sensitivity of the sensor, detection limit of the biosensor was analyzed with Salmonella samples innoculated in phosphate buffered saline (PBS) or food extract. The impedimetric biosensor based on SAM immobilization method produced better detection limit. The biosensor could detect 107 CFU/mL of Salmonella in pork meat extract. This method may provide a simple, rapid, and sensitive method to detect foodborne pathogens.
Biosensors consist of biochemical recognition agents like antibodies immobilized on the surfaces of transducers that change the recognition into a measurable electronic signal. Here we report a piezoelectric immunosensor made to detect Vibrio vulnificus. A 9MHz AT-cut piezoelectric wafer attached with two gold electrodes of 5mm diameter was used as the transducer of the QCM biosensor with a reproducibility of ${\pm}0.1Hz$ in frequency response. We have tried different approaches to immobilize antibody on the sensor chip. Concerning the orientation of antibody for the best antigen binding capacity, the antibody was immobilized by specific binding to protein G or by cross-linking through hydrazine. In addition, protein G was cross-linked on glutaraldehyde activated immine layer (PEI) or EDC/NHS activated sulfide monolayer (MPA). PEI was found to be more effective to immobilize protein G following glutaraldehyde activation than MPA. However, hydrazine chip showed a better capability to immobilize more IgG than protein G chip and a higher sensitivity. The sensor system was able to detect V. vulnificus in dose dependent manner and was able to detect bacterial cells within 5 minutes by monitoring frequency shifts in real time. The detection limit can be improved by preincubation to enrich the bacterial cell number.
Self-assembled monolayers (SAMs) prepared by sulfur-containing organic molecules on metal surfaces have drawn much attention for more than two decades because of their technological applications in wetting, chemical and biosensors, molecular recognition, nanolithography, and molecular electronics. In this talk, we will present self-assembly mechanism and two-dimensional (2D) structures of various organic thiol SAMs on Au(111), which are mainly demonstrated by molecular-scale scanning tunneling microscopy (STM) observation. In addition, we will provide some idea how to control 2D molecular arrangements of organic SAMs. For instance, the formation and surface structure of pentafluorobenzenethiols (PFBT) self-assembled monolayers (SAMs) on Au(111) formed from various experimental conditions were examined by means of STM. Although it is well known that PFBT molecules on metal surfaces do not form ordered SAMs, we clearly revealed for the first time that adsorption of PFBT on Au(111) at $75^{\circ}C$ for 2 h yields long-range, well-ordered self-assembled monolayers having a $(2{\times}5\sqrt{13})R30^{\circ}$ superlattice. Benzenethiols (BT) SAMs on gold usually have disordered phases, however, we have clearly demonstrated that the displacement of preadsorbed cyclohexanethiol self-assembled monolayers (SAMs) on Au(111) by BT molecules can be a successful approach to obtain BT SAMs with long-range ordered domains. Our results will provide new insight into controlling the structural order of BT or PFBT SAMs, which will be very useful in precisely tailoring the interface properties of metal surfaces in electronic devices.
Park, Ji-Hun;Kwon, Sun-Bum;Lee, Hee-Seung;Choi, In-Sung S.
한국진공학회:학술대회논문집
/
한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
/
pp.557-557
/
2012
Silicatein-${\alpha}$, the enzyme extracted from silica spicules in glass sponges, has been studied extensively in the way of chemistry from 1999, in which the pioneering work by Morse, D. E. - the discovery of the enzymatic hydrolysis in Silicatein-${\alpha}$ - was published. Since its reaction conditions are physiologically favored, synthesis of various materials, such as gallium oxide, zirconium oxide, and silicon oxide, was achieved without any hazardous wastes. Although some groups synthesized oxide films and particles, they have not achieved yet controlled morphogenesis in the reaction conditions mentioned above. With the knowledge of catalytic triad involved in hydrolysis of silicone alkoxide and oligomerization of silicic acid, we designed the novel peptide amphiphiles to not only form self-assembled structure, but also display similar activities to silicatein-${\alpha}$. Designed templates were able to self-assemble into left-handed helices for the peptide amphiphiles with L-form amino acid, catalyzing polycondensation of silicic acids onto the surface of them. It led to the formation of silica helices with 30-50 nm diameters. These results were characterized by various techniques, including SEM, TEM, and STEM. Given the situation that nano-bio-technology, the bio-applicable technology in nanometer scale, has been attracting considerable attention; this result could be applied to the latest applications in biotechnology, such as biosensors, lab-on-a-chip, biocompatible nanodevices.
최근 국내 수질오염에 대한 높은 관심과 개선의 필요성이 요구되는 가운데 물 환경 속의 약물의 잔류는 인체를 포함한 생태계의 약물 내성을 일으킨다는 점에서 지속적인 모니터링의 필요성이 제기되고 있다. 특히 약물 중 큰 비율을 차지하는 항생제의 잔류는 하천을 통해 빠르게 생태계의 내성균 확산을 일으킬 수 있다는 점에서 매우 큰 위험요소라고 할 수 있다. 따라서 본 총설에서는 물 환경 속의 항생제 분석이 실시간으로 가능한 신속한 센싱 플랫폼 기반 기술을 서술하고자 하며 이와 관련한 국내/외 연구현황과 발전가능성 및 그에 따른 산업/경제적 효과에 대해 논의하고자 한다.
Kim, Gi-Young;Moon, Ji-Hea;Hahm, Bung-Kwon;Morgan, Mark;Bhunia, Arun;Om, Ae-Son
Food Science and Biotechnology
/
제18권1호
/
pp.89-94
/
2009
Frequent outbreaks of foodborne illness have been increasing the awareness of food safety. Conventional methods for pathogen detection and identification are labor-intensive and take days to complete. Some immunological, rapid assays are developed, but these assays still require prolonged enrichment steps. Recently developed biosensors have shown potential for the rapid detection of foodborne pathogens. In this study, an impedimetric biosensor was developed for rapid detection of Salmonella entritidis in food sample. To develop the biosensor, an interdigitated microelectrode (IME) was fabricated by using a semiconductor fabrication process. Anti-Salmonella antibodies were immobilized based on neutravidin-biotin binding on the surface of the IME to form an active sensing layer. To evaluate the effect of electrode gap on sensitivity of the sensor, 3 types of sensors with different electrode gap sizes (2, 5, and $10{\mu}m$) were fabricated and tested. The impedimetric biosensor could detect $10^3\;CFU/mL$ of Salmonella in pork meat extract with an incubation time of 5 min. This method may provide a simple, rapid, and sensitive method to detect foodborne pathogens.
Tyrosinases catalyze the hydroxylation of monophenolic compounds and the conversion of o-diphenols to oquinones. The enzymes are mainly involved in the modification of tyrosine into L-3,4-dihydroxyphenyl-alanine (L-DOPA) and DOPA/DOPAquinone-drived intermolecular cross-linking, which play the key roles of pigmentation to the cells. It is ubiquitously distributed in microorganisms, plants, and animals all around the nature world. They are classified as copper- containing dioxygen activating enzymes; two copper ions are coordinated with six histidine residues in their active sites and they are distinguished as met-, deoxy-, and oxy-form depending on their oxidative states. Natural extraction and recombinant protein approaches have been tried to obtain practical amounts of the enzymes for industrial application. Tyrosinases have been widely applied to industrial and biomedical usages such as detoxification of waste water containing phenolic compounds, L-DOPA as a drug of Parkinson's disease, biomaterials preparation based on the cross-linking ability and biosensors for the detection of phenolic compounds. Therefore, this review reports the mechanism of tyrosinase, biochemical and structural features and potential applications in industrial field.
DBR/Host dual porous silicons containing DBR and host structure were prepared and their optical properties were characterized using Ocean Optics spectrometer. In this dual porous silicon, single porous silicon layer was used as host layer for possible biomolecule and drug materials and DBR porous silicon layer was used for signal transduction due to the recognition of molecules. Optical reflection spectrum of dual porous silicon displayed only DBR reflection but Fabry-Perot fringe pattern. DBR reflection band of dual porous silicon shifted to the shorter wavelength as the etching time of host layer increased. Cross-sectional FE-SEM image of dual porous silicon displayed a thickness of about 20 micrometer for DBR porous silicon layer. Developed etching technology could be useful to prepare DBR porous silicon which exhibited specific reflection resonance at the required wavelength and to provide an label-free biosensors and drug delivery materials.
The novelty of this study resides in the fabrication of stoichiometric and stress-reduced $Si_3N_4/SiO_2/Si_3N_4$ triple-layer membrane sieves. The membrane sieves were designed to be very flat and thin, mechanically stress-reduced, and stable in their electrical and chemical properties. All insulating materials are deposited stoichiometrically by a low-pressure chemical vapor deposition system. The membranes with a thickness of 0.4 ${\mu}m$ have pores with a diameter of about 1 ${\mu}m$. The device is fabricated on a 6" silicon wafer with the semiconductor processes. We utilized the membrane sieves for plasma separations from human whole blood. To enhance the separation ability of blood plasma, an agarose gel matrix was attached to the membrane sieves. We could separate about 1 ${\mu}L$ of blood plasma from 5 ${\mu}L$ of human whole blood. Our device can be used in the cell-based biosensors or analysis systems in analytical chemistry.
Solution-processable organic semiconductors have been investigated not only for flexible and large-area electronics but also in the field of biotechnology. In this paper, we report the design and fabrication of biosensors based on completely organic thin-film transistors (OTFTs). The active material of the OTFTs is poly(9,9-dioctylfluorene-co-bithiophene) (F8T2) polymer functionalized with biotin hydrazide. The relationship between the chemoresistive change and the binding of avidin-biotin moieties in the polymer is observed in the output and on/off characteristics of the OTFTs. The exposure of the OTFTs to avidin causes a lowering of ID at $V_D$ = -40 V and $V_G$ = -40 V of nearly five orders of magnitude.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.