• KSBB Journal
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• 제22권6호
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• pp.409-413
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• 2007

양친성의 성질을 가진 폴리디아세틸렌 단량체를 이용한 센서는 주로 수용액 상태에서 리포좀이나 또는 다른 구조를 이용하였다. 폴리디아세틸렌은 수용액 상에서 쉽게 구조를 형성하는 장점과 여러 광학적인 특성을 가지고 있어서 다양한 목적물질의 검출을 가능하게 하였다. 디아세틸렌 단량체는 수 nm의 크기의 분자로서 LB 필름 제조 방법을 이용하면 아주 얇은 단분자층 또는 다분자층으로 필름을 형성할 수 있게 된다. 이렇게 형성된 필름은 수용액상에서 만들어진 구조체와 같은 성질을 가진다. 즉 무색으로 형성된 구조체들은 254 nm에 조사를 시키면 파란색으로 변하게 되며 650 nm 부근에서 최대 흡수 파장을 가지게 된다. 파란색으로 형성된 구조체는 다양한 외부환경 (온도, pH, 용매 등)이나 목적물질 (바이러스, 단백질, 항체, DNA, 펩타이드 등)의 결합으로 약하게는 보라색에서 강하게는 붉은색으로 변하게 된다. 색전이가 이루어진 수용액이나 필름에서는 파란색에서는 존재하지 않던 형광이 630 nm 부근에서 최대 방출 파장이 나타나기도 한다. 따라서 가시적인 방법이나 형광 검출 방법을 이용하면 색이 변한 정도에 따라 특이성의 정도를 결정할 수 있는 좋은 센서 기술이 될 것으로 사료된다. 목적 물질 검출에 대한 연구 이외에 대부분의 폴리디아세틸렌은 색전이가 이루어진 후 가역적인 현상을 보이지 않는다. 그러나 적절하게 치환된 관능기는 가역적인 성질을 부여하게 된다. 이런 성질들을 내포하면서 막대 모양과 같은 견고한 실리카 구조체의 형성에 적용할 수 있다는 연구 결과가 보고되고 있다. 그러나 구조체를 형성하는 단량체는 비특이적인 결합을 할 수 있는 관능기 (-COOH, $-NH_2$ 등)을 포함하고 있기 때문에 선택적인 센서의 개발을 위해서는 개선해야 할 부분이다. 결론적으로 보완된 다양한 구조체와 센서 적용 기술은 현재의 표지방식을 기반으로 하는 감지 기술을 대체할 수 있는 새로운 비표지 센서로의 적용이 가능할 것으로 여겨진다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제48권3호
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• pp.165-172
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• 2021

식물과 동물 모두 단백질체 분석을 위해 계면활성제를 사용하여 단백질을 효과적으로 가용화 하는 것은 매우 중요하다. 여러 계면활성제 중 광분해성의 Azo는 MS 분석에 적합하며 단백질을 효과적으로 잘 가용화 하는 등의 여러 이점을 보여주었다. 그러나 대부분이 동물 단백질체 분석에 적용되어 있었으며 식물 단백질체 분석에의 적용은 미비하였다. 따라서 본 연구에서는 벼 잎의 단백질체 분석을 위한 계면활성제로 Azo를 사용하여 SDS와 비교 분석을 수행하였다. 비표지 단백질체 정량 분석, 단백질 기능 분석, 세포내 단백질체의 위치 확인 분석 및 KEGG 경로 분석을 수행하였으며, 그 결과 SDS와 비교하였을 때 Azo의 단백질 가용화 효율이 전혀 떨어지지 않음을 확인하였다. 이는 앞으로 벼 뿐만 아니라 식물단백질체 분석 시에 광분해성 계면활성제인 Azo의 적용 가능성이 무궁무진함을 의미 한다.

• 한국가축번식학회지
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• 제9권2호
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• pp.133-139
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• 1985

An immunoassay may be defined as an analytical procedure involving the competitive reaction between a limiting concentration of specific antibody and two populations of antigen, one of which is labelled or immobillized. The advent of immunoassay has revolutionised our knowledge of reproductive physiology and the practice of veterinary and clinical medicine. Radioimmunoassay (RIA) was the first of these methods to be developed, which meausred the analyte with good sensitivity, accuracy and precision (1,2). The essential components of RIA are:-(i) a limited concentration of antibodies, (ii) a reference preparation, and (iii) an antigen labelled with a radioisotope (usually tritium or iodine-125). Most procedures invelove isolating the antibody-bound fraction and measuring the amount of labelled antigen. Good facilities are available for scintilltion counting, data reduction nd statistical analysis. RIA is undergoing refinement through:-(i) the introduction of new techniques to separate the antibody-bound and free fractions which minimize the misclassification of labelled antigen into these compartments, and the amount of non-specfic binding. (3), (ii) the development of non-extration for the measurement of haptens (4), (iii) the determination of a, pp.rent free (i.e. non-protein bound) analytes (5), and (iv) the use of monoclonal antibodies(6). In 1968, Miles and Hales introduced in important new type of immunoassay which they termed immunora-diometric assay (IRMA) based on t도 use of isotopically labelled specific antibodies(7) in a move from limited to excess reagent systems. The concept of two-site IRMAs (with a capture antibody on a solid-phase, and a second labelled antibody to a different antigenic determinant of the analyte) has enabled the development of more sensitive and less-time consuming methods for the measurement of protein hormones ovar wide concentration of analyte (8). The increasing use of isotopic methos for diverse a, pp.ications has exposed several problems. For example, the radioactive half-life and radiolysis of the labelled reagent limits assay sensitivity and imposes a time limit on the usefulness of a kit. In addition, the potential health hazards associated with the use and disposal of radioactive cmpounds and the solvents and photofluors necessary for liquid scientillation counting are incompatable with the development of extra-laboratory tests. To date, the most practical alternative labels to radioisotopes, for the measurement of analytes in a concentration > 1 ng/ml, are erythrocytes, polystyrene particiles, gold sols, dyes and enzymes or cofactors with a visual or colorimetric end-point(9). Increased sensitivity to<1 pg/ml may be obtained with fluorescent and chemiluminescent labels, or enzymes with a fluorometric, chemiluminometric or bioluminometric end-point. The sensitivity of any immunoassay or immunometric assay depends on the affinity of the antibody-antigen reaction, the specific activity of the label, the precision with which the reagents are manipulated and the nonspecific background signal (10). The sensitivity of a limited reagent system for the measurement of haptens or proteins is mainly dependent upon the affinity of the antibodies and the smalleest amount of reagent that may be manipulated. Consequently, it is difficult in practice to improve on the sensitivity obtained with iodine-125 as the label. Conversely, with excess reagent systems for the measurement of proteins it is theoretically possible to increase assay sensitivity at least 1000 fold with alternative luminescent labels. To date, a 10-fold improvement has been achieved, and attempts are being made to reduce the influence of other variables on the specific signal from the immunoreaction.

• 정보관리학회지
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• 제24권3호
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• pp.271-297
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• 2007

인터넷의 대중화와 함께, 인터넷의 불법유해정보의 존재는 정부와 인터넷 사용자들에게 큰 근심거리가 된지 오래다. 불법유해정보 문제에 대한 다양한 해법들 중에서, 인터넷 콘텐츠 필터링 기술은 사용자들이 스스로 유해정보 문제에 대처할 수 있도록 개발되어 왔다. 지난 몇 년 사이, 상업 필터링 제품에 대한관심이 높아지고 있다. 부모, 교사, 심지어는 정부 당국도 청소년을 인터넷 유해정보로부터 보호하는 기술적 대안으로써 상업 필터링 제품을 선택하고 있고, 그 시장도 빠르게 성장하고 있다. 하지만 시민단체들을 중심으로 인터넷 콘텐츠 필터링에 대한 비판의 목소리가 높다. 필터링은 기술적 측면에서 태생적인 약점을 가지고 있을 뿐 아니라, 표현의 자유를 위축시키는 결과를 초래할 것이라는 비판이다. 이 논문은 인터넷 콘텐츠 필터링 특히 일세대 필터링과 구분되어 내용등급시스템으로 불리는 PICS/RDF 기반의 라벨 필터링의 기술적 측면을 분석하고 표현의 자유, 사용자 자율성과 관련된 문제들을 살펴봄으로써, 불법유해정보에 대한 기술적 해법의 타당성에 대하여 논하고자 한다.

• 세라미스트
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• 제22권3호
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• pp.281-300
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• 2019

Surface enhanced Raman scattering (SERS) was first discovered in 1974 by an unexpected Raman signal increase from Pyridine adsorbed on rough Ag electrode surfaces by the M. Fleishmann group. M. Moskovits group suggested that this phenomenon could be caused by surface plasmon resonance (SPR), which is a collective oscillation of free electrons at the surface of metal nanostructures by an external light source. After about 40 years, the SERS study has attracted great attention as a biomolecule analysis technology, and more than 2500 new papers and 500 review papers related to SERS topic have been published each year in recently. The advantages of biomaterials analysis using SERS are as follows; ① Molecular level analysis is possible based on unique fingerprint information of biomolecule, ② There is no photo-bleaching effect of the Raman reporters, allowing long-term monitoring of biomaterials compared to fluorescence microscopy, ③ SERS peak bandwidth is approximately 10 to 100 times narrower than fluorescence emission from organic phosphor or quantum dot, resulting in higher analysis accuracy, ④ Single excitation wavelength allows analysis of various biomaterials, ⑤ By utilizing near-infrared (NIR) SERS-activated nanostructures and NIR excitation lasers, auto-fluorescence noise in the visible wavelength range can be avoided from in vivo experiment and light damage in living cells can be minimized compared to visible lasers, ⑥ The weak Raman signal of the water molecule makes it easy to analyze biomaterials in aqueous solutions. For this reason, SERS is attracting attention as a next-generation non-invasive medical diagnostic device as well as substance analysis. In this review, the principles of SERS and various biomaterial analysis principles using SERS analysis will be introduced through recent research papers.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.213.1-213.1
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• 2015

Field effect transistors (FETs)를 기반으로 한 바이오센서는 빠른 응답속도, 저비용, label-free 등을 이유로 각광받고 있다. 그러나 3D 구조를 기반으로 한 FETs 바이오센서의 낮은 sensitivity의 한계점을 지니며, 이를 극복하기 위해 1D 구조의 나노튜브 등을 활용하였으나 여전히 높은 sensitivity의 확보는 힘들다. 최근에는 이러한 문제점을 극복하기 위해 이차원 반도체 물질 중 하나인 Transition metal dichalcogenide (TMD)를 이용하여, 700 이상의 sensitivity를 지니는 pH센서 및 100 이상의 sensitivity를 지니는 바이오센서가 보고되었다. 하지만 이보다 더 높은 정확성 및 반응성을 높이기 위한 연구는 부족한 실정이다. 우리는 DNA 템플릿을 이용하여, TMD FET 기반 pH 및 바이오센서의 반응성을 극대화시키는 연구를 선보인다. DNA는 7~8정도의 유전상수 (K)를 가지는 물질로 기존 $SiO_2$(K=3.9)보다 높은 유전상수를 가지며 두께를 0.7 nm로 매우 얇게 형성할 수 있는 장점이 있다. 이는 FET 기반 바이오센서의 표면 캐패시턴스를 높여 sensitivity를 극대화할 수 있으며, 기존에 사용된 high-k 기반 바이오센서와 비교하여도 약 10배 이상의 sensitivity 향상을 노릴 수 있다. 또한, TMD 물질로 우리는 $WSe_2$를 선택하였으며, pH 용액의 receptor로써 우리는 3-Aminopropyltriethoxysilane (APTES)를 활용하였고, 템플릿으로 사용된 DNA는 DX tile 및 Ring type의 두 가지를 사용하였다. 추가로, DNA의 phosphate backbone을 중성화시키고 DNA의 base pairing의 charge 안정화를 위해 구리 이온($Cu^{2+}$) 및 란타넘족($Tb^{3+}$)을 추가하였다. 완성된 바이오센서의 pH 센싱을 위해 우리는 pH 6,7,8의 표준 용액을 사용하였으며, 재현성 및 반복성의 확인하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.85-85
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• 2013

Label-free, sensitive and selective detection methods with high spatial resolution are critically required for future applications in chemical sensor, biological sensor, and nanospectroscopic imaging. Here I describe the development of Plasmon Resonance Energy Transfer (PRET)-based molecular imaging in living cells as the first demonstration of intracellular imaging with PRET-based nanospectroscopy. In-vivo PRET imaging relied on the overlap between plasmon resonance frequency of gold nanoplasmonic probe (GNP) and absorption peak frequencies of conjugated molecules, which leads to create 'quantized quenching dips' in Rayleigh scattering spectrum of GNP. The position of these dips exactly matched with the absorption peaks of target molecules. As another innovative application of PRET, I present a highly selective and sensitive detection of metal ions by creating conjugated metal-ligand complexes on a single GNP. In addition to conferring high spatial resolution due to the small size of the metal ion probes (50 nm in diameter), this method is 100 to 1,000 folds more sensitive than organic reporter-based methods. Moreover, this technique achieves high selectivity due to the selective formation of Cu2+complexes and selective resonant quenching of GNP by the conjugated complexes. Since many metal ion ligand complexes generate new absorption peak due to the d-d transition in the metal ligand complex when a specific metal ion is inserted into the complex, we can match with the scattering frequency of nanoplasmonic metal ligand systems and the new absorption peak.

• Mass Spectrometry Letters
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• 제4권1호
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• pp.1-9
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• 2013

Fungal biotechnology has been well established in food and healthcare sector, and now being explored for lignocellulosic biorefinery due to their great potential to produce a wide array of extracellular enzymes for nutrient recycling. Due to global warming, environmental pollution, green house gases emission and depleting fossil fuel, fungal enzymes for lignocellulosic biomass refinery become a major focus for utilizing renewal bioresources. Proteomic technologies tender better biological understanding and exposition of cellular mechanism of cell or microbes under particular physiological condition and are very useful in characterizing fungal secretome. Hence, in addition to traditional colorimetric enzyme assay, mass-spectrometry-based quantification methods for profiling lignocellulolytic enzymes have gained increasing popularity over the past five years. Majority of these methods include two dimensional gel electrophoresis coupled to mass spectrometry, differential stable isotope labeling and label free quantitation. Therefore, in this review, we reviewed more commonly used different proteomic techniques for profiling fungal secretome with a major focus on two dimensional gel electrophoresis, liquid chromatography-based quantitative mass spectrometry for global protein identification and quantification. We also discussed weaknesses and strengths of these methodologies for comprehensive identification and quantification of extracellular proteome.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제16권8호
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• pp.1169-1173
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• 2006

Imaging ellipsometry (IE) for detection of binding of Escherichia coli O157:H7 (E. coli O157:H7) to an immunosensor is reported. A protein G layer, chemically bound to a self-assembled layer of 11-mercaptoundecanoic acid (11-MUA), was adopted for immobilization of monoclonal antibody against E. coli O157:H7 (Mab). The immobilization of antibody was investigated using surface plasmon resonance. To fabricate antibody spots on a gold surface, protein G solution was spotted onto the gold surface modified with an 11-MUA layer, followed by immobilizing Mab on the protein G spot. Ellipsometric images of the protein G spot, the Mab spot, and Mab spots with binding of E. coli O157:H7 in various concentrations were acquired using the IE system. The change of mean optical intensity of the Mab spots in the ellipsometric images indicated that the lowest detection limit was $10^3$CFU/ml for E. coli O157:H7. Thus, IE can be applied to an immunosensor for detection of E. coli O157:H7 as a detection method with the advantages of allowing label-free detection, high sensitivity, and operational simplicity.

• Mass Spectrometry Letters
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• 제4권2호
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• pp.25-29
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• 2013

Proteomics for biomarker validation needs high throughput instrumentation to analyze huge set of clinical samples for quantitative and reproducible analysis at a minimum time without manual experimental errors. Sample preparation, a vital step in proteomics plays a major role in identification and quantification of proteins from biological samples. Tryptic digestion a major check point in sample preparation for mass spectrometry based proteomics needs to be more accurate with rapid processing time. The present study focuses on establishing a high throughput automated online system for proteolytic digestion and desalting of proteins from biological samples quantitatively and qualitatively in a reproducible manner. The present study compares online protein digestion and desalting of BSA with conventional off-line (in-solution) method and validated for real time sample for reproducibility. Proteins were identified using SEQUEST data base search engine and the data were quantified using IDEALQ software. The present study shows that the online system capable of handling high throughput samples in 96 well formats carries out protein digestion and peptide desalting efficiently in a reproducible and quantitative manner. Label free quantification showed clear increase of peptide quantities with increase in concentration with much linearity compared to off line method. Hence we would like to suggest that inclusion of this online system in proteomic pipeline will be effective in quantification of proteins in comparative proteomics were the quantification is really very crucial.