• 제목/요약/키워드: microbalance

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기능성 유기 초박막을 이용한 $NO_2$ 가스센서 개발을 위한 기초 연구 (Basic Studies for the Development of the $NO_2$ Gas Sensor Using Functional Organic Ultrathin Film)

  • 손병청;임병오;김용인;손태원;신동명;주재백;정귀영;김영관;강우형;이병호
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제12권1호
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    • pp.125-131
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    • 1995
  • Ultra thin films of Tetra-3-hexadecylsulphamoylcopperphthalocyanine(HDSM-CuPc) were formed on various substrates by Langmuir-Blodgett method, where HDSM-CuPc was synthesized by attaching long-chain alkylamine(hexa-decylamine) to CuPc. The reaction product was identified with FT-IR, UV-visible absorption spectroscopies, elemental analysis and thin layer chromatography. The formation of Ultrathin Langmuir-Blodgett(LB) films of HDSM-CuPc was confirmed by FT-IR and UV-visible spectroscopies. A quartz piezoelectric crystal coated with LB films of HDSM-CuPc was examined as a gas sensor for $N0_2$ gas. HDSM-CuPc LB films were transferred to a quartz crystal microbalance(QCM) in the form of Z-type multilayers. Response characteristics of film-coated QCM to $NO_2$ gas concentrations over a range of $100{\sim}600ppm$ have been tested with a thickness of $5{\sim}20$ layers of HDSM-CuPc. Changes in frequency by adsorption of $NO_2$ were increased With the number of LB layers and $NO_2$ concentration, but the response time was slow.

흑연 표면위의 p-크실렌과 벤젠의 흡착 (Adsorption of p-Xylene and Benzene on Graphite)

  • 장세헌;이순보;김윤수;안운선
    • 대한화학회지
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    • 제20권5호
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    • pp.351-357
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    • 1976
  • 진공미량저울을 써서 Spheron 6 (흑연카아본블랙)와 Alucer M.A. (Alumina) 위에서의 벤젠과 p-크실렌의 흡착등온곡선을 여러 온도에서 얻었다. 이로부터 이 두 흡착질의 흡착분자단면적이 온도에 어떻게 의존하는가를 알아 보았다. 흑연표면에서 p-크실렌은 $19^{circ}C$이하에서 촘촘하게 쌓인 편재흡착을 하고 $19.2^{circ}C$이상의 높은 온도에서는 제한된 회전을 하는 편재흡착을 한다. 이것으로 미루어 보아 벤젠, 및 간단한 벤젠유도체들도 낮은 온도에서는 촘촘하게 쌓인 편재흡착을 하고 높은 온도에서는 제한된 회전을 하는 편재흡착을 일으킨다고 생각된다. 한편 Alucer M.A. 표면에서는 이들 흡착질 분자의 흡착단면적이 온도증가에 따라 점차적으로 증가하여, 이들 흡착질 분자가 편재화되어 있지 않음을 나타내었다.

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압전진동자의 우주부품 활용에 관한 연구 (A Study on the PZT Application for Spacecraft Components)

  • 이상훈;황권태;조혁진;서희준;문귀원
    • 항공우주기술
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    • 제12권1호
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    • pp.32-39
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    • 2013
  • PZT-5 계열 압전진동자의 위성부품 활용성 연구를 위하여 CVCM(Collected Volatile Condensable Material) 및 TML(Total Mass Loss)을 측정하여 규정된 0.1% 및 1.0% 이하의 값을 얻었고, 베이크아웃 챔버를 이용하여 고온 및 고진공상태에서 $500ng/cm^2/hr$ 이하의 낮은 TQCM(Thermoelectric Quartz Crystal Microbalance) 값을 얻어 위성체 부품으로의 적합성을 재확인하였다. 압전진동자에 대한 고진공 환경 전후의 압전특성을 비교 분석한 결과 진공환경에 의한 전기-기계적 특성은 1% 미만으로 큰 변화가 없음을 확인하였다. 아울러, $-100^{\circ}C{\sim}90^{\circ}C$의 범위에 대한 PZT-5계열의 압전 진동자에 대하여 온도변화에 따른 특성변화를 조사한 결과, 공진 및 반공진주파수는 상온일 때를 중심으로 온도의 변화에 따라 증가하였고 유전상수의 경우 주어진 온도 범위에서 2500~7500의 범위에서 선형적으로 증가하였다. 기계적 손실은 0.08 ~ 0.03의 범위에서 선형적으로 감소하는 경향을 보였다.

플러렌으로 수식된 피를 고분자 피막전극에 알카리 금속이온의 포집 (Deposition of Alkali Metal Ions at Polypyrrole Film Electrodes Modified with Fullerene)

  • 차성극;이상천
    • 전기화학회지
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    • 제7권1호
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    • pp.16-20
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    • 2004
  • 플러렌 이온$(full^-)$으로 수식된 피를 고분자 피막을 전기화학법으로 중합하기 위하여 사용된 전지는 Au/5mM pyrrole, 1mM fullerene, 0.1M $TBABF_4,\; CH_2C1_2/Pt$이었으며 이 전지로 $electrode/ppy(full^-)ppy(full^-){\ldots}$와 같은 웨이퍼형의 전극을 제작하였다. 이 전극을 사용한 Au(quartz crystal analyzer; QCA)/ppy$(full^-)$, 0.01M metal ion(aq.)/Pt형의 전지로 알카리 금속이온을 포집하였다. $Li^+,\;Na^+,\;K^+,\;Rb^+$$Cs^+$이온의 포집에 대한 속도상수는 일차반응 속도식으로 계산한 결과 그 값이 각각 $1.60\times10^{-8},\;3.13\times10^{-11},\;1.38\times10^{-9},\;2.71\times10^{-11}$$2.98\times10^{-12}mo1.s^{-1}$이였다. 이 전극을 수정판 미량저울(QCM)을 적용하여 결정한 각 이온의 화학양론은 $Li_7C_{60},\;Na_4C_{60},\;K_3C_{60},\;Rb_1C_{60}$$Cs_1C_{60}$이었다.

압전류적 면역센서에 의한 잉어 Vitellogenin 검출 (Detection of Carp Vitellogenin with Piezoelectric Immunosensor)

  • 김남수;박인선;김우연
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제49권3호
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    • pp.254-258
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    • 2006
  • 내분비계장애물질에 노출된 어류의 에스트로겐 활성에 대한 생물지표단백질인 vitellogenin을 검출하는 압전류적 면역센서를 잉어 vitellogenin에 대한 항체와 AT-cut 수정진동자를 생물요소와 변환기로 사용하여 구성하고 이를 이용한 잉어 vitellogenin 검출을 행하였다. 이형이기능성의 티올화 가교화제인 sulfosuccinimidyl 6-[3-(2-pyridyldithio)propionamido]hexanoate 처리에 의하여 티올화된 항체를 수정진동자상의 금전극에 화학흡착법에 의하여 고정화하여 센서 chip을 제조하였다. 센서반응을 위한 반응완충용액을 0.1M sodium phosphate(pH 7.4)로 선정한 후 $0.4864{\sim}486.4000\;nM$의 vitellogenin 용액을 가하였을 때 농도의존적인 센서반응의 증가가 나타났으며 이 때 잉어 vitellogenin에 대한 검출한계는 0.4864 nM로 추정되었다.

Determining Osteogenic Differentiation Efficacy of Pluripotent Stem Cells by Telomerase Activity

  • Zhang, Siqi;Sun, Yuhua;Sui, Yi;Li, Yan;Luo, Zuyuan;Xu, Xiao;Zhou, Ping;Wei, Shicheng
    • Tissue Engineering and Regenerative Medicine
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    • 제15권6호
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    • pp.751-760
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    • 2018
  • BACKGROUND: Bone tissue engineering based on pluripotent stem cells (PSCs) is a new approach to deal with bone defects. Protocols have been developed to generate osteoblasts from PSCs. However, the low efficiency of this process is still an important issue that needs to be resolved. Many studies have aimed to improve efficiency, but developing accurate methods to determine efficacy is also critical. Studies using pluripotency to estimate efficacy are rare. Telomerase is highly associated with pluripotency. METHODS: We have described a quantitative method to measure telomerase activity, telomeric repeat elongation assay based on quartz crystal microbalance (QCM). To investigate whether this method could be used to determine the efficiency of in vitro osteogenic differentiation based on pluripotency, we measured the pluripotency pattern of cultures through stemness gene expression, proliferation ability and telomerase activity, measured by QCM. RESULTS: We showed that the pluripotency pattern determined by QCM was similar to the patterns of proliferation ability and gene expression, which showed a slight upregulation at the late stages, within the context of the general downregulation tendency during differentiation. Additionally, a comprehensive gene expression pattern covering nearly every stage of differentiation was identified. CONCLUSION: Therefore, this assay may be powerful tools for determining the efficiency of differentiation systems based on pluripotency. In this study, we not only introduce a new method for determining efficiency based on pluripotency, but also provide more information about the characteristics of osteogenic differentiation which help facilitate future development of more efficient protocols.

Development of a biosensor from aptamers for detection of the porcine reproductive and respiratory syndrome virus

  • Kuitio, Chakpetch;Rasri, Natchaya;Kiriwan, Duangnapa;Unajak, Sasimanas;Choowongkomon, Kiattawee
    • Journal of Veterinary Science
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    • 제21권5호
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    • pp.79.1-79.12
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    • 2020
  • Background: Recently, the pork industry of Thailand faced an epidemic of highly virulent strains of porcine reproductive and respiratory syndrome virus (PRRSV), which spread throughout Southeast Asia, including the Lao People's Democratic Republic and Cambodia. Hence, the rapid and on-site screening of infected pigs on a farm is essential. Objectives: To develop the new aptamer as a biosensor for detection PRRSV which are rapid and on-site screening of infected pig. Methods: New aptamers against PRSSV were identified using the combined techniques of capillary electrophoresis, colorimetric assay by gold nanoparticles, and quartz crystal microbalance (QCM). Results: Thirty-six candidate aptamers of the PRRSV were identified from the systematic evolution of ligands by exponential enrichment (SELEX) by capillary electrophoresis. Only 8 out of 36 aptamers could bind to the PRSSV, as shown in a colorimetric assay. Of the 8 aptamers tested, only the 1F aptamer could bind specifically to the PRSSV when presented with the classical swine fever virus and a pseudo rabies virus. The QCM was used to confirm the specificity and sensitivity of the 1F aptamer with a detection limit of 1.87 × 1010 particles. Conclusions: SELEX screening of the aptamer equipped with capillary electrophoresis potentially revealed promising candidates for detecting the PRRSV. The 1F aptamer exhibited the highest specificity and selectivity against the PRRSV. These findings suggest that 1F is a promising aptamer for further developing a novel PRRSV rapid detection kit.

LBL 법을 이용한 기능성 나노 입자 제조 (Fabrication of functional nanoparticles by layer-by-layer self-assembly method)

  • 김진호;황종희;임태영;김세훈
    • 한국결정성장학회지
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    • 제19권6호
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    • pp.305-310
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    • 2009
  • PMMA 입자의 표면에 양전하를 갖는 전해질 폴리머 PDDA와 음전하를 갖는TALH를 사용하여 $TiO_2$ 박막을 LBL 법에 의해 성공적으로 제조하였다. 수정진동자의 측정을 통해 TALH의 용액의 pH가 감소됨에 따라 TALH의 적층량이 늘어나고 PMMA의 입자 표면에 코팅된 (PDDA/TALH) 박막의 두께가 증가됨을 확인하였다. (PDDA/TALH)n의 순서에 의해 코팅된 PMMA 입자들은 bilayer 수의 변화에 따라 다양한 색 변화를 보여주었다. (PDDA/TALH) 박막의 bilayer 수(n)가 10과 20 일 경우에 $a^*$$b^*$의 값은 막이 코팅되지 않은 PMMA의 값보다 감소하였고 색 변화는 $a^*$, $b^*$ 색도도에서 각각 green과 blue 방향으로 이동하였다. 이후 n의 수가 30, 40으로 증가됨에 따라 $a^*$$b^*$의 값은 증가하였고 색의 변화는 red와 yellow 방향으로 각각 이동하였다. 최종적으로 $(PDDA/TALH)_{50}$ 박막이 코팅된 PMMA 입자들은 박막이 코팅되지 않은 PMMA 입자들과 거의 비슷한 $a^*$$b^*$의 값을 보여주었다.

중성 수용액에서 폴리피롤의 전기화학적 성장시 발생하는 점탄성 변화에 미치는 음이온 효과 (Anion Effects on Changes in Viscoelasticity of Polypyrrole during Electrochemical Growth in Neutral Aqueous Solutions)

  • 배상은;이승용;백세환;김영상;이치우
    • 전기화학회지
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    • 제2권2호
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    • pp.66-69
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    • 1999
  • 수용액에서뿐만 아니라 유기용매에서도 폴리피롤이 전기화학적으로 전극표면에서 잘 성장한다는 많은 연구가 보고되어 있다. 근래에 들어서 폴리피롤을 산업적으로 사용하려는 노력이 많지만 기본적인 물리적 그리고 화학적 성질은 알려지지 않은 것이 많다. 특히, 폴리피롤의 미세유변학적 성질은 전기화학적 수정결정 진동자법이 알려지기 이전까지 거의 무시되어 왔다. 본 논문에서는 중성 수용액에서 폴리피롤을 전기화학적으로 성장시킬 때 발생하는 폴리피롤의 점탄성도 변화를 전기화학적 수정결정 진동자법으로 조사하였다 그 결과 $KPF_6$$KCIO_4$중성 수용액에서 합성된 막이 $KCI,\;KNO_3,\;KBr,\;KBF_4,\;K_2SO_4$, sodium tosylate(NaOTs), sodium dodecyl sulfate (SDS) 각각의 중성 수용액에서 합성된 막보다 점탄성도가 더 크며 폴리피롤의 전극 표면에서의 성장 속도가 SDS중성 수용액에서 가장 빠르다는 것을 발견하였다. 또한 중성 수용액에서 합성한 폴리피롤이 비완충 수용액에서 합성한 막보다 탄성도가 더 컸다

N,N'-bis(3-pyrrol-1-yl-propyl)-4,4'-bipyridinium이온의 산화-환원 고분자 피막에 대한 전기화학 (Electrochemistry for Redox Polymer Film of N,N'-bis(3-pyrrol-1-yl-propyl)-4,4'-bipyridinium Ion)

  • 차성극
    • 폴리머
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    • 제25권1호
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    • pp.6-14
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    • 2001
  • 단량체인 N,N'-bis(3-pyrrol-1-yl-propyl)-4,4'-bipyridinium$(PF_6^-)_2$를 유리탄소전극 상에 전기화학적으로 중합하였다. 이 고분자 피막전극의 전기화학적 활성자리는 고분자 줄기에 분포된 bipyridinium이온이다. 이 전극은 인산염 완충용액(pH=5.7)에서 두 개의 산화-환원 쌍을 갖으며 그 형식전위는 각각 -0.41V와 -0.81V(vs. SSCE)였다. 이 고분자 피막 내에서 도판트 이온의 확산계수는 $V^{2+/+}$$V^{+/0}$ 단계에서 $1.57{\times}10^{-4}$$4.35{\times}10^{-5}cm^2s^{-1}$이였다. 환원과정보다 산화과정이 어려운 결과로 나타났다. 고분자 피막 내에서 전자전달 속도상수는 각 단계에서 각각 57.53과 $2.63 s^{-1}$으로 첫째 단계가 22배나 큰 값을 보이고 있다. 이 피막의 전자전달 저항은 적용된 전해질의 양이온에 크게 영향을 받는다. 즉, $LiClO_4,\; NaClO_4,\;KClO_4$ 및 인산염 완충용액에서 도판트이온으로 작용하는 $ClO_4^-$$PO_4^{3-}$ 이외에 이들의 대이온의 영향도 받아서 그 값이 각각 22.63, 16.81, 12.44 및 $11.36 k{\Omega}$로 크게 차이가 났다. EQCM에 의한 전기화학적 중합반응의 속도상수 값은 일차 반응으로 초기에 $1.31{\times}10^{-1}s^{-1}$였다. 이와 같이 $PO_4^{3-}$이 도판트인 G.C./p-BPB형의 전극이 CV과정에서 안정하고 20회 이상 사용이 가능하며 재현성이 뛰어나다.

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