• Molecules and Cells
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• 제39권11호
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• pp.807-813
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• 2016

Escherichia coli are important indicator organisms, used routinely for the monitoring of water and food safety. For quick, sensitive and real-time detection of E. coli we developed a 2'F modified RNA aptamer Ec3, by Cell-SELEX. The 31 nucleotide truncated Ec3 demonstrated improved binding and low nano-molar affinity to E. coli. The aptamer developed by us out-performs the commercial antibody and aptamer used for E. coli detection. Ec3(31) aptamer based E. coli detection was done using three different detection formats and the assay sensitivities were determined. Conventional Ec3(31)-biotin-streptavidin magnetic separation could detect E. coli with a limit of detection of $1.3{\times}10^6CFU/ml$. Although, optical analytic technique, biolayer interferometry, did not improve the sensitivity of detection for whole cells, a very significant improvement in the detection was seen with the E. coli cell lysate ($5{\times}10^4CFU/ml$). Finally we developed Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) gap capacitance biosensor that has detection limits of $2{\times}10^4CFU/mL$ of E. coli cells, without any labeling and signal amplification techniques. We believe that our developed method can step towards more complex and real sample application.

• 센서학회지
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• 제23권4호
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• pp.278-283
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• 2014

In this study, we propose an immunosensor using zinc oxide nanorods (NRs) inside PDMS channel for detecting the influenza A virus subtype H7N9. ZnO with high isoelectric point (IEP, ~9.5) makes it suitable for immobilizing proteins with low IEP. In this proposed H7N9 immunosensor structure ZnO NRs were grown on the PDMS channel inner surface to immobilize H7N9 capture antibody. A sandwich enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) method with was used 3,3',5,5' tetramethylbenzidine (TMB) for detecting H7N9 influenza virus. The immunosensor was evaluated by amperometry at various H7N9 influenza antigen concentrations (1 pg/ml - 1 ng/ml). The redox peak voltage and current were measured by amperometry with ZnO NWs and without ZnO NWs inside PDMS channel. The measurement results of the H7N9 immunosensor showed that oxidation peak current of TMB at 0.25 V logarithmically increased from 2.3 to 3.8 uA as the H7N9 influenza antigen concentration changed from 1 pg/ml to 1 ng/ml. And then we demonstrated that ZnO NRs inside PDMS channel can improve the sensitivity of immunosensor to compare non-ZnO NRs inside PDMS channel.

• 센서학회지
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• 제5권4호
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• pp.71-79
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• 1996

Indium tin oxide(ITO) 전극을 스파터링 법으로 피막시킨 9 MHz 수정진동자를 작용전극으로 사용하여 피롤을 전기화학적으로 중합시키면서, 수정진동자의 공진주파수 변화로 부터 중합량을 분석하고 공진저항의 변화로부터 막의 점탄성 변화를 분석함으로써 중합막의 유변학적 변화를 해석하였다. 본 실험에서 피롤막이 중합될 때 초기에는 탄성막을 형성하다가 점차 점탄성막으로 변화하지만 어느 순간에 다시 탄성막 점탄성막의 변화를 반복함을 확인하였다. 본 연구결과, 수정진동자를 이용하여 전기화학적 중합막의 유변학적 동특성을 중합과정에서 해석할 수 있음을 확인하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.271-271
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• 2014

본 연구에서는 최근 다양한 전자 소자로써의 연구가 진행되고 있는 그라핀을 SiO2/Si 기판 위에 전자빔 식각(Electron-Beam Lithography)을 이용하여 후면 게이트 전극 구조의 그라핀 채널을 갖는 삼단자 소자를 형성하고 가스 유입이 가능한 진공 Probe Measurement System을 이용하여 금속 전극과 그라핀 간의 접촉저항 (Rc) 및 길이가 다른 채널저항(Rch)를 구하고, 채널 길이, 가스 유량, 온도, 게이트 전압에 따른 I-V 변화를 측정함으로써, 후면 게이트 전극 구조의 그라핀 채널을 갖는 삼단자 소자의 가스 센서로서의 가능성을 연구하였다. 후면 게이트 전극 구조의 그라핀 채널을 갖는 삼단자 소자는 전자빔 식각(Electron-Beam Lithography)에 의해 패턴을 제작하고 Evaporator를 이용하여 전극을 증착 하였다. 소자의 소스 (Source)와 드레인 (Drain)은 TLM (Transfer Length Method)패턴을 이용하여 인접한 두 개의 전극간 범위를 변화시키는 형태로 제작함으로써 소스-드레인간 채널 길이가 다르게 하였다. 이 때 전극의 크기는 가로, 세로 각각 $20{\mu}m$, $40{\mu}m$이며 전극간 간격은 $20/30/40/50/60{\mu}m$로 서로 다르게 배열 하였다. 제작된 그라핀 소자는 진공 Probe Measurement System 내에서 게이트 전압(VG)를 변화시킴으로써 VG 변화에 따른 소자의 특성을 평가하였는데, mTorr 상태의 챔버 내로 O2 가스를 주입하여 그라핀의 Dangling bond 및 Defect site에 결합 된 가스로 인한 전기적 특성의 변화를 측정하고, 이 때 가스의 유량을 50 sccm에서 500 sccm 까지 변화시킴으로써 전기적 특성 변화를 측정하여 센서 소자의 민감도를 평가하였다. 또한, 서로 다르게 배열한 소스-드레인 간의 채널 길이로 인하여 채널과의 접촉 면적에 따른 센서 소자의 민감도 또한 평가할 수 있었다. 그리고 챔버 내 온도를 77 K에서 400 K까지 변화시킴으로써 온도에 따른 소자의 작동 범위를 확인하고 소자의 온도의존성을 평가하였다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제27권11호
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• pp.2037-2043
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• 2017

The surface protein hemagglutinin (HA) mediates the attachment of influenza virus to host cells containing sialic acid and thus facilitates viral infection. Therefore, HA is considered as a good target for the development of diagnostic tools for influenza virus. Previously, we reported the isolation of single-stranded aptamers that can distinguish influenza subtype H1 from H5. In this study, we describe a method for the selective electrical detection of H1 using the isolated aptamer as a molecular probe. After immobilization of the aptamer on Si wafer, enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) and field emission scanning electron microscopy (FE-SEM) showed that the immobilized aptamer bound specifically to the H1 subtype but not to the H5 subtype. Assessment by cyclic voltammetry (CV) also demonstrated that the immobilized aptamer on the indium thin oxide-coated surface was specifically bound to the H1 subtype only, which was consistent with the ELISA and FE-SEM results. Further measurement of CV using various amounts of H1 subtype provided the detection limit of the immobilized aptamer, which showed that a nanomolar scale of target protein was sufficient to produce the signal. These results indicated that the selected aptamer can be an effective probe for distinguishing the subtypes of influenza viruses by monitoring current changes.

• 분석과학
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• 제23권2호
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• pp.165-171
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• 2010

글루코스 옥시다아(GOx)제 고정화 바이오센서를 두 가지 방법으로 제조 하였다. 첫 번째 방법은 폴리(maleic anhydride) 그래프트 탄소나노튜브(PMAn-g-MWCNT) 전극에 감마선 조사법으로 제조 된 Au 나노입자를 물리적으로 흡착시킨 후, GOx을 고정화 시켜 바이오센서를 제조한 경우이고, 다른 하나는 PMAn-g-MWCNT 전극에서 Au 이온을 전기화학적으로 환원시켜 Au 나노입자를 코팅 시키고, 그 위에 GOx을 고정화 시켜 바이오센서를 제조 한 경우이두. 제조된 바이오센서에 대해 효율 평가를 수행 하였는데, 물리적 흡착법으로 제조된 전극의 경우 검출 범위는 $30\;{\mu}M\sim100\;{\mu}M$이었으며, 검출한계는 $15\;{\mu}M$이었다. 또한 ascorbic acid와 uric acid에 대한 검출한계는 7.6%이었다. 물리적으로 Au 나노입자가 흡착된 전극의 경우가 글루코스 측정에 매우 우수한 전극임을 확인 하였다.

• Corrosion Science and Technology
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• 제22권3호
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• pp.201-213
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• 2023

Corrosion management of an aircraft and its engine relies on rinsing and cleaning using tap water. Few studies have reported effects of tap water species on corrosion behaviors of structural materials. In this study, a series of experiments were conducted based on the design of experiment. Solutions with different levels of chloride and sulfate ions were prepared using a full factorial design. Two structural materials (aluminum alloy and steel) were used for an alternate immersion test. Weight loss was then measured. In addition, a silver specimen was utilized as a sensor for chloride deposition measurement. The silver specimen was examined using the electrochemical reduction method, XPS, and SEM-EDS. Surface analysis revealed that levels of chloride and sulfate ions were sufficient for the formation of silver chloride and silver surface. Statistical analysis of weight loss and chloride deposition rate showed significant differences in measured values. Concentration of chloride ions greatly affected corrosion behaviors of structural materials. Sulfate ion hindered the adsorption reaction. These results emphasize the importance of controlling ion concentration of tap water used for cleaning and rinsing an aircraft.