• 공업화학
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• 제27권3호
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• pp.227-238
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• 2016

본 리뷰 논문은 지지화된 또는 고정화된 금속들 중 선택적 알코올 산화 반응에 적용된 나노 크기의 여러 금속 촉매들에 대해 집중적으로 서술한다. 금속 나노 촉매들은 넓은 표면적을 지닌 고체 지지체들의 표면 위에 금속 나노 입자들의 고른 분산을 통해 얻어진다. 이러한 나노 촉매들은 유기 합성, 연료 전지, 바이오 디젤 생산, 오일 크래킹, 에너지변환 및 저장, 의약, 수처리, 고체 로켓 추진체, 염료 제조 등 학문적 산업적 측면 모두 다양하게 사용될 수 있다. 더욱이, 응용성이 풍부한 중간체들을 생산하는 호기성 알코올 산화 반응에서 금속 나노 재료는 촉매로써 매우 중요하다. 금, 팔라듐, 류테늄, 바나디움 등과 같은 지지화된 금속 나노 촉매들의 알코올 산화 반응은 기존의 화학 당량적 반응과 달리 비용을 경감시키고 부반응물들을 줄임으로써 경제적이고 친환경적이다. 뿐만 아니라, 상온에서 진행된 나노 촉매 알코올 산화 반응에 대해서도 소개된다.

• 생명과학회지
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• 제31권9호
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• pp.862-872
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• 2021

최근 생물의학 분야에서의 광범위한 응용 가능성에 의하여 식물이나 미생물을 이용한 은(Ag), 금(Au), 백금(Pt), 세륨(Ce), 아연(Zn), 구리(Cu) 등의 금속 나노물질 합성에 관한 연구가 주목받고 있다. 식물은 플라보노이드, 알칼로이드, 사포닌, 스테로이드 탄닌과 각종 영양 성분과 같은 생리 활성 물질을 풍부하게 가지고 있으며, 유사하게 미생물들도 단백질과 같은 생리활성 대사산물이나 색소, 항생제 및 산과 같은 가치가 있는 화학물질을 분비한다. 최근 보고된 바에 의하면, 나노입자의 생체 합성은 무해한 방법일 뿐만 아니라 항균, 항진균, 세포 증식 억제 및 항플라스모디아 활성과 같은 생물의학 분야로서의 적용에 주요한 후보로 여겨진다. 나노입자의 이러한 생리 활성은 농도에 의존적이며, 나노입자의 모양과 크기에도 따라 달라질 수 있다. 미생물과 식물은 나노입자의 친환경적합성에 사용되는 대사산물이나 화학물질 등의 훌륭한 공급원으로서 생물 의학 분야에서 유용하게 사용된다. 미생물 또는 식물 원료를 사용하여 합성된 나노입자는 화학적인 방법으로 합성된 나노입자보다 더 낮은 독성을 나타낸다. 본 리뷰논문에서는 미생물이나 식물과 같은 생물학적 재료를 이용한 나노입자의 합성과, 합성에 사용되는 다양한 기술의 특성 및 나노입자의 항균 분야에서의 적용에 대하여 중점적으로 서술하였다.

• 공업화학
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• 제32권4호
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• pp.461-466
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• 2021

본 논문에서는 이동성이 좋고 경제적이며, 간편하게 일회용 진단칩으로 제작 가능한 스크린 프린팅 한 탄소칩 전극[screen printed carbon electrode (SPCE)] 기반의 전압전류법 나노물질 융합형 바이오센서를 제작하여 폐암 조기진단에 활용 가능한 단백질 표지 인자 중에 하나인 heterogeneous nuclear ribonucleoprotein A1 (hnRNP A1) 단백질의 농도를 정량 분석하고자 하였다. 먼저 SPCE 표면에 금 나노입자를 전기적으로 증착한 후 크로스링커를 이용하여 hnRNP A1에 특이적으로 결합할 수 있는 바이오리셉터인 DNA 압타머를 고정하였다. Ethanolamine을 블로킹 시약으로 사용하여 압타머와 함께 센서 표면에 고정하여 그 표면을 처리함으로써 비특이적인 생물질의 흡착에 의한 방해 신호를 최소화하고자 하였다. DNA칩과 hnRNP A1 용액을 접촉하여 DNA와 hnRNP A1을 결합시킨 후 alkaline phosphatase (ALP) 효소로 접합한 hnRNP A1 항체(anti-hnRNP A1)을 센서칩 표면으로 주입하여 샌드위치 복합체를 형성하고, 이를 기질인 4-aminophenyl phosphate (APP)와 효소-기질 특이적 산화 반응에 의한 전류 변화를 순환 전압전류법과 시차 펄스전압전류법으로 측정하여 단백질의 농도를 정량적으로 분석하였다. 상기 산화 반응에 의한 피크 전류 변화는 순환전압전류법과 시차 펄스 전압전류법을 사용할 때 -0.05와 -0.17 V (vs. Ag/AgCl) 전위 값에서 각각 일어났다. 개발한 나노바이오센서를 실제 정상인 혈청 시료 분석에 적용 가능함을 보여줌으로써 혈청 한 방울로 폐암의 조기진단 가능성을 제시하고자 하였다.

• 공업화학
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• 제31권1호
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• pp.67-72
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• 2020

Biomaterials are frequently functionalized with Arg-Gly-Asp (RGD) peptides to provide cell adhesion sites. In this study, RGD peptides were enzymatically coupled on to the surface of fibroin microspheres. Papain exhibited a strong preference for dansyl phenylalanine for the peptide formation with fibroin microspheres. Thus, RGD1 peptide was designed to carry cysteine to both sides of the sequence, glycine as a spacer and two residues of phenylalanine at the C-terminal (CRGDCGFF). The enzymatic modification facilitated by an increasing amount of substrate and by the presence of organic solvent, dimethylsulfoxide at 25% (v/v). Microspheres coupled with RGD1, showed a significantly different precipitation property and an increased apparent volume, possibly due to the steric hindrance of RGD peptides on the surface. Transmission electron microscopy also confirmed the presence of cysteine residues in RGD1 coupled on the surface of microspheres stained with gold nanoparticles. RGD1-microspheres significantly facilitated the growth of murine fibroblast 3T3 cells even under non-adhesion culture conditions.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제34권9호
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• pp.2685-2690
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• 2013

The activities of Au-modified Cu electrodes toward glucose oxidation are evaluated according to their fabrication conditions and physico-chemical properties. The Au-modified Cu electrodes are fabricated by the galvanic displacement of Au on a Cu substrate and the characteristics of the Au particles are controlled by adjusting the displacement time. From the glucose oxidation tests, it is found that the Au modified Cu has superior activity to the pure Au or Cu film, which is evidenced by the negative shift in the oxidation potential and enhanced current density during the electrochemical oxidation. Though the activity of the Au nanoparticles is a contributing factor, the enhanced activity of the Au-modified Cu electrode is due to the increased oxidation number of Cu through the electron transfer from Cu to more electronegative Au. The depletion of electron in Cu facilitates the oxidation of glucose. The stability of the Au-modified Cu electrode was also studied by chronoamperometry.

• 전기화학회지
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• 제13권1호
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• pp.70-74
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• 2010

전기화학 반응을 이용한 실리콘 표면상으로의 단백질 고정을 연구하였다. 이를 위해 Nitrobenzendiazonium(NiBD) 양이온을 화학적 환원반응을 통해 수식하고 수식된 실리콘 표면을 전기화학적으로 다시 환원시켜 나이트로 기능기를 일차아민 기능기로 활성화하여 단백질 고정에 이용하였다. 활성화 된 표면에 금 나노입자를 고정하여 일차 아민 생성을 확인하였다. 또한 이 방법을 응용하여 실리콘 나노선 어레이 중 선택된 나노선 만을 활성화하고 단백질을 선택적으로 고정하는 연구를 수행하였다. 이 연구를 통하여 NiBD 양이온의 화학 및 전기화학 반응이 실리콘 나노선 표면으로 단백질의 선택적 고정화에 유용하게 사용될 수 있음을 보였다.

• 한국환경보건학회지
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• 제41권1호
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• pp.17-23
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• 2015

Objectives: The cytotoxcities of Au, Ag, SWCNT, $SiO_2$, and ZnO nanomaterials were evaluated in order to assess their potential toxicological effects in in vitro cell models using colony forming efficiency (CFE) assay. Methods: The CFE assay of the test materials was carried out on Hep G2 cells. The size distribution of nanomaterials was studied by transmission electron microscopy (TEM). Changes in cell viability after treatment with a toxicant will result in a decreased number of colonies formed in comparison to solvent. Results: The TEM images show that all the particles except SWCNT and ZnO can be considered approximately spherical. The gold and $SiO_2$ nanoparticles show no response (no toxicity) in concentration response experiments. A statistically significant toxic effect was found in Hep G2 cells treated with Ag, SWCNT and ZnO nanomaterials. Conclusion: In this study, we considered CFE assay to be a promising test for screening studies for cytotoxicity with physicochemical analysis.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제26권9호
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• pp.1505-1516
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• 2016

The detection of food pathogens is an important aspect of food safety. A range of detection systems and new analytical materials have been developed to achieve fast, sensitive, and accurate monitoring of target pathogens. In this review, we summarize the characteristics of selected nanomaterials and their applications in food, and place focus on the monitoring of biological and chemical contaminants in food. The unique optical and electrical properties of nanomaterials, such as gold nanoparticles, nanorods, quantum dots, carbon nanotubes, graphenes, nanopores, and polydiacetylene nanovesicles, are closely associated with their dimensions, which are comparable in scale to those of targeted biomolecules. Furthermore, their optical and electrical properties are highly dependent on local environments, which make them promising materials for sensor development. The specificity and selectivity of analytical nanomaterials for target contaminants can be achieved by combining them with various biological entities, such as antibodies, oligonucleotides, aptamers, membrane proteins, and biological ligands. Examples of nanomaterial-based analytical systems are presented together with their limitations and associated developmental issues.

• The Plant Pathology Journal
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• 제29권1호
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• pp.105-109
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• 2013

Raman spectroscopy provides many advantages compared to other common analytical techniques due to its ability of rapid and accurate identification of unknown specimens as well as simple sample preparation. Here, we described potential of Raman spectroscopic technique as an efficient and high throughput method to detect plants infected by economically important viruses. To enhance the detection sensitivity of Raman measurement, surface enhanced Raman scattering (SERS) was employed. Spectra of extracts from healthy and Turnip yellow mosaic virus (TYMV) infected Chinese cabbage leaves were collected by mixing with gold (Au) nanoparticles. Our result showed that TYMV infected plants could be discriminated from non-infected healthy plants, suggesting the current method described here would be an alternative potential tool to screen virus-infection of plants in fields although it needs more studies to generalize the technique.

• 전기화학회지
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• 제13권2호
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• pp.132-137
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• 2010

본 연구는 KOH 전해질에서 전기화학적으로 석출된 망간 산화물이 산소 환원 반응에 미치는 전기화학적 촉매 역할에 대해 고찰하였다. 나노 사이즈 망간 산화물들은 Glassy carbon(GC), Gold(Au) 그리고 Titanium(Ti)로 이루어진 전극에 전해방식으로 석출시켰으며, 각 전극 표면에 나노 사이즈로 균일하게 분포되어 있는 것이 SEM 관찰을 통해서 확인되었다. 망간산화물의 한 종류인 $\gamma$-MnOOH는 산소 환원반응에 수반되는 4-electron 반응에서 촉매 역할을 하는 것을 확인하였다. 망간산화물이 전기화학적으로 석출된 전극들은 전해석출을 하지 않은 전극들에 비해서 양극 전위가 낮아지는 것을 확인할 수 있었다.