• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2005년도 생물공학의 동향(XVII)
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• pp.196-196
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• 2005

• Food Science and Biotechnology
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• 제17권5호
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• pp.1038-1046
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• 2008

This study was carried out to develop a small-sized biosensor based on surface plasmon resonance (SPR) for the rapid identification of insecticide residues for food safety. The SPR biosensor module consists of a single 770 nm-light emitting diodes (LED) light source, several optical lenses for transferring light, a hemisphere sensor chip, photo detector, A/D converter, power source, and software for signal processing using a computer. Except for the computer, the size and weight of the sensor module are 150 (L)$\times$70 (W)$\times$120 (H) mm and 828 g, respectively. Validation and application procedures were designed to assess refractive index analysis, affinity properties, sensitivity, linearity, limits of detection, and robustness which includes an analysis of baseline stability and reproducibility of ligand immobilization using carbamate (carbofuran and carbaryl) and organophosphate (cadusafos, ethoprofos, and chlorpyrifos) insecticide residues. With direct binding analysis, insecticide residues were detected at less than the minimum 0.01 ppm and analyzed in less than 100 sec with a good linear relationship. Based on these results, we find that the binding interaction with active target groups in enzymes using the miniaturized SPR biosensor could detect low concentrations which satisfy the maximum residue limits for pesticide tolerance in Korea, Japan, and the USA.

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2001년도 제12회 정기총회 및 01년도 동계학술발표회
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• pp.106-107
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• 2001

표면 플라즈몬 공명(SPR：Surface Plasmon Resonance) 현상은 금속이나 유전체 박막의 두께 및 광학계수 등의 측정이나 센서로 주로 응용되어 왔다. 특히, 최근에는 SPR을 이용한 광 센서나 광 변조기, 파장필터, 광 스위치 등의 광소자에 대한 연구가 많이 되고 있다 본 논문에서는 액체의 농도에 따라 유전 상수가 변하는 것을 이용하여 SPR 광센서가 가능함을 보였다. (중략)

• Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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• 제8권4호
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• pp.227-232
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• 2003

A self-assembled monolayer of protein G was fabricated to develop an immunosensor based on surface plasmon resonance (SPR), thereby improving the performance of the antibodybased biosensor through immobilizing the antibody molecules (lgG). As such, 11-mercaptoundecanoic acid (11-MUA) was adsorbed on a gold (Au) support, while the non-reactive hydrophilic surface was changed through substituting the carboxylic acid group (-COOH) in the 11-MUA molecule using 1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl) carbodiimide hydrocholide (EDAC). The formation of the self-assembled protein G layer on the Au substrate and binding of the antibody and antigen were investigated using SPR spectroscopy, while the surface topographies of the fabricated thin films were analyzed using atomic force microscopy (AFM). A fabricated monoclonal antibody (Mab) layer was applied for detecting E. coli O157:H7. As a result, a linear relationship was achieved between the pathogen concentration and the SPR angle shift, plus the detection limit was enhanced up to 10$^2$ CFU/mL.

• 센서학회지
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• 제19권2호
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• pp.142-148
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• 2010

We have compared and investigated the detection capabilities of antibody of immunoglobulin G(anti-IgG) immobilized by protein G and N-hydroxysuccinimide(NHS) at the end of the self-assembled monolayer(SAM). Surface plasmon resonance(SPR) sensor has been utilized to measure the interaction between biomolecules. After formation of the protein G and SAM, anti-IgG, bovine serum albumin(BSA) and IgG has been sequently injected. Through the reponse of the SPR, we can conclude that the protein G immobilized anti-IgG better than the SAM. In addition, IgG detection capability of the anti-IgG immobilized by the protein G showed better performance compared with that immobilized by the SAM.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1615-1616
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• 2006

본 논문에서는 표면 플라즈몬 공명(Surface Plasmon Resonance) 센서의 여러 파라미터를 동시에 만족시키는 설계기법을 제시하였다. 설계 파라미터는 반사광 dip의 3dB bandwidth와 dip의 깊이이고 목적함수는 해석치와 목표치의 차이 벡터의 norm으로 정의하였다. 설계 변수는 박막된 각 금속 충의 두께로 하였고 SPR 센서의 스펙트럼을 해석하기 위해 광학 어드미턴스 기법을 이용하였다. 최적화 기법은 (1+1) 진화 알고리즘을 사용하였다. 설계방법을 3층 구조의 SPR 센서에 적용하여 최적 설계한 파라미터는 초기값에 비해 3dB bandwidth는 4.8nm, dip의 깊이는 1.1dB 향상되었다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2004년도 봄 학술발표논문집 Vol.31 No.1 (B)
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• pp.250-252
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• 2004

나노 기술의 개발과 마이크로어레이(microarray)의 등장으로 생물학자동을 한번에 보다 라르고 신속하게, 대량의 실험을 처리할 수 있게 되었다. 이와 발 맞추어 마이크로어레이를 이용한 다양한 실험 방법들이 개발되었다. 형광 염료(fluorescence dye)를 이 용한 관찰 방법 이 널리 이용되고 있으나, 관찰되는 형광 염료의 밝기가 실험 환경(pH, 온도)에 매우 민감하게 반응하며, 단백질을 포함한 많은 분자 물질들이 형광을 내지 않기 때문에 마이크로어레이를 이용한 분석 대상 물질들의 개수가 제한을 받는다. 본 논문에서는 직접적인 형광 염료의 사용 없이, SPR(Surface Plasmon Resonance)을 이용한 마이크로어레이 분석 시스템에서 스팟(spot)의 밝기(intensity)를 측정하기 위한 효율적인 전처리 과정을 제안하고자 한다. 전처리 과정은 크게 프로젝티브 왜곡 효과 제거, 스팟의 위치 추적, 스팟의 영역 추출, 정규화 된 스팟의 밝기 측정으로 나누어진다. 특히, 이러한 과정을 거쳐서 측정된 밝기는 반응 유무의 관찰뿐만이 아니라, 실험 물질의 양적인 측정에도 이용되기 때문에 정확한 스팟의 밝기 측정에 중점을 두고자 한다.

• 센서학회지
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• 제7권4호
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• pp.263-270
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• 1998

본 연구에서는 특정한 생물학적 의미를 갖는 물질들간의 결합 및 분리과정을 실시간에 측정하기 위해 빠른 응답특성과 높은 감도를 갖는 표면 플라즈몬 공명 (Surface Plasmon Resonance, SPR) 현상을 이용한 센서 시스템을 제작하였다. SPR 시스템의 프리즘 표면에 일정 두께의 금 박막이 진공증착된 센서칩을 두고 이 아래에 위치한 시료충전셀에 살모넬라 (salmonella) 항체를 주입시켜 항체가 센서칩 표면에서 자기집합 (self-assembly) 함에 따라 공명각이 변화하는 현상을 측정하였다. 이후 분석대상물질인 살모넬라 항원을 주입하여 항체와의 결합 상태를 일정 시간 간격을 두고 공명각의 변화로서 측정하고 이 결과를 분석하였다. 또한 human Immunglobulin G (hIgG)를 항원으로 한 항원-항체 반응 역시 살모넬라의 경우와 같은 방법으로 측정하였다. 그 결과 살모넬라의 항체는 센서칩 표면에서 약 10분 동안 자기집합하고 반응이 포화됨을 공명각의 변화를 통해 볼 수 있었으며, hIgG의 항체의 경우는 약 60분 동안 반응을 하고 포화됨을, 그리고 살모넬라와 hIgG의 항원 (분석대상물질) 은 모두 각각의 항체에 대해서 약 1분 이내에 결합하고 포화됨을 볼 수 있었다.

• 센서학회지
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• 제13권5호
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• pp.342-349
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• 2004

SK (SPR Kinds) index, which can categorize the complicated measurement methods of surface plasmon resonance by simple method, has been proposed and verified. SK index is composed of three digits, where each digit presents the type of immobilized ligand, the type of illumination and the kinds of varying parameter, sequentially. The measurement method of (33#) series among SK indices shows the possibility of the multi-sensing capability, by which the response of 2-dimensional array of immobilized ligands can be detected simultaneously. The proposed possibility of multi-sensing capability has been verified by the modeling that is based on Fresnel reflection model.

• Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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• 제9권2호
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• pp.143-146
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• 2004

A surface plasmon resonance (SPR) imaging system was constructed and used to detect the hexahistidine-ubiquitin-tagged human parathyroid hormone fragment (His$\sub$6/-Ub-hPTHF(1-34)) expressed in Escherichia coli. The hexahistidine-specific antibody was immobilized on a thin gold film coated with ProLinker$\^$TM/ B, a novel calixcrown derivative with a bifunctional coupling property that permits efficient immobilizaton of capture proteins on solid matrices. The soluble and insoluble fractions of an E. coli cell lysate were spotted onto the antibody-coated gold chip, which was then washed with buffer (pH 7.4) solution and dried. SPR imaging measurements were carried out to detect the expressed His$\sub$6/-Ub-hPTHF(1-34). There was no discernible protein image in the uninduced cell lysate, indicating that non-specific binding of contaminant proteins did not occur on the gold chip surface. It is expected that the approach used here to detect affinity-tagged recombinant proteins using an SPR imaging technique could be used as a powerful tool for the analyses of a number of proteins in a high-throughput mode.