• 제목/요약/키워드: surface immobilization

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Sensitivity Enhancement of Surface Plasmon Resonance Biosensor with Colloidal Gold

  • Kibong Choi;Hee
    • Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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    • 제3권1호
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    • pp.19-23
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    • 1998
  • We enhanced the sensitivity of surface plasmon resonance biosensor by the conversion of the real-time direct binding immunoassay into the sandwich immunoassay, in which colloidal gold particles coated with anti-mouse IgG was used. By the immobilization of anti-mouse IgG onto the carboxymethyl dextran surface of thin gold film, the direct binding of analyte(mouse IgG) onto the sensor chip, and the injection of colloidal gold particles coated with anti-mouse IgG, about 100 times of sensitivity enhancement was obtained. This result suggests that nanoparticles, which has a high refractive index, homogeneous ultrafine structure and capability of size control, would be applicable for the detection of very small quantity of biomaterial.

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Thiolated Protein A-functionalized Bimetallic Surface Plasmon Resonance Chip for Enhanced Determination of Amyloid Beta 42

  • Kim, Hyung Jin;Kim, Chang-Duk;Sohn, Young-Soo
    • 공업화학
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    • 제30권3호
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    • pp.379-383
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    • 2019
  • The capability of detecting amyloid beta 42 ($A{\beta}42$), a biomarker of Alzheimer's disease, using a thiolated protein A-functionalized bimetallic surface plasmon resonance (SPR) chip was investigated. An optimized configuration of a bimetallic chip containing gold and silver was obtained through calculations in the intensity measurement mode. The surface of the SPR bimetallic chip was functionalized with thiolated protein A for the immobilization of $A{\beta}42$ antibody. The response of the thiolated protein A-functionalized bimetallic chip to $A{\beta}42$ in the concentration range of 50 to 1,000 pg/mL was linear. Compared to protein A without thiolation, the thiolated protein A resulted in greater sensitivity. Therefore, the thiolated protein A-functionalized bimetallic SPR chip can be used to detect very low concentrations of the biomarker for Alzheimer's disease.

Microcontact Printing of Biotin for Selective Immobilization of Streptavidin-fused Proteins and SPR Analysis

  • Lee, Sang-Yup;Park, Jong-Pil;Lee, Seok-Jae;Park, Tae-Jung;Lee, Kyung-Bok;Park, Insung S.;Kim, Min-Gon;Chung, Bong-Hyun
    • Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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    • 제9권2호
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    • pp.137-142
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    • 2004
  • In this study, a simple procedure is described for patterning biotin on a glass substrate and then selectively immobilizing proteins of interest onto the biotin-patterned surface. Microcontact printing (CP) was used to generate the micropattern of biotin and to demonstrate the selective immobilization of proteins by using enhanced green fluorescent protein (EGFP) as a model protein, of which the C-terminus was fused to a core streptavidin (cSA) gene of Streptomyces avidinii. Confocal fluorescence microscopy was used to visualize the pattern of the immobilized protein (EGFP-cSA), and surface plasmon resonance was used to characterize biological activity of the immobilized EGFP-cSA. The results suggest that this strategy, which consists of a combination of $\mu$CP and cSA-fused proteins. is an effective way for fabricating biologically active substrates that are suitable for a wide variety of applications. one such being the use in protein-protein assays.

Polyhydroxyalkanoate Chip for the Specific Immobilization of Recombinant Proteins and Its Applications in Immunodiagnostics

  • Park, Tae-Jung;Park, Jong-Pil;Lee, Seok-Jae;Hong, Hyo-Jeong;Lee, Sang-Yup
    • Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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    • 제11권2호
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    • pp.173-177
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    • 2006
  • In this study, a novel strategy was developed for the highly selective immobilization of proteins, using the polyhydroxyalkanoate (PHA) depolymerase substrate binding domain (SBD) as an active binding domain. In order to determine the appropriacy of this method for immunodiagnostic assays, the single-chain antibody (ScFv) against the hepatitis B virus (HBV) preS2 surface protein and the severe acute respiratory syndrome coronavirus (SARS-CoV) envelope protein (SCVe) were fused to the SBD, then directly immobilized on PH A-coated slides via microspotting. The fluorescence-labeled HBV antigen and the antibody against SCVe were then utilized to examine specific interactions on the PHA-coated surfaces. Fluorescence signals were detected only at the spotted positions, thereby indicating a high degree of affinity and selectivity for their corresponding antigens/antibodies. Furthermore, we detected small amounts of ScFv-SBD (2.7 ng/mL) and SCVe-SBD fusion proteins (0.6ng/mL). Therefore, this microarray platform technology, using PHA and SBD, appears generally appropriate for immunodiagnosis, with no special requirements with regard to synthetic or chemical modification of the biomolecules or the solid surface.

압전 재료의 탄성표면파 특성과 단백질의 고정화 (Surface Acoustic Wave Characteristics of Piezoelectric Materials and Protein Immobilization)

  • 정우석;홍철운;김기범
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제44권2호
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    • pp.166-171
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    • 2006
  • 본 연구에서는 전기적 결합 계수가 큰 PMN-PT 압전 재료를 사용하여 탄성표면파를 발진시켜 단백질을 검출할 수 있는 새로운 바이오센서로써 이용 가능성을 확인하고자 시도하였다. 실험결과 PMN-PT 압전 재료의 중심 주파수 필터링은 LT 압전 재료보다 우수하였지만, 만족할만한 결과를 얻을 수는 없었다. 또한, 본 연구에서는 위암을 일으키는 mismatched DNA를 검출하기 위한 방법을 개발하고자 하였다. 그 결과 EDC 용액을 사용하여 NTA에 MutS를 고정화 하였다. 그러나 Ni(니켈)을 사용하여 MutS를 고정화하여 mismatched DNA를 측정하는 것이 더 효과적인 방법이라 판단된다.

An organofunctionalized MgO∙SiO2 hybrid support and its performance in the immobilization of lipase from Candida rugosa

  • Kolodziejczak-Radzimska, Agnieszka;Zdarta, Jakub;Ciesielczyk, Filip;Jesionowski, Teofil
    • Korean Journal of Chemical Engineering
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    • 제35권11호
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    • pp.2220-2231
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    • 2018
  • Lipase from Candida rugosa was immobilized on $MgO{\cdot}SiO_2$ hybrid grafted with amine, thiol, cyano, phenyl, epoxy and carbonyl groups. The products were analyzed using Fourier transform infrared spectroscopy, nuclear magnetic resonance, low-temperature $N_2$ sorption and elemental analysis. Additionally, the degree of coverage of the oxide material surface with different functional groups and the number of surface functional groups were estimated. The Bradford method was used to determine the quantity of immobilized enzyme. The largest quantity of enzyme (25-28 mg/g) was immobilized on the hybrid functionalized with amine and carbonyl groups. On the basis of hydrolysis reaction of p-nitrophenyl palmitate to p-nitrophenol, it was determined how the catalytic activity of the obtained biocatalysts is affected by pH, temperature, storage time, and repeated reaction cycles. The best results for catalytic activity were obtained for the lipase immobilized on $MgO{\cdot}SiO_2$ hybrids with amine and carbonyl groups. The biocatalytic system demonstrated activity above 40% in the pH range 4-10 and in the temperature range $30-70^{\circ}C$. Lipase immobilized on the $MgO{\cdot}SiO_2$ systems with amine and epoxy groups retains, respectively, around 80% and 60% of its initial activity after 30 days of storage, and approximately 60-70% after 10 reaction cycles.

공유결합으로 다공성 막에 고정화된 PLD에 의한 포스퍼티딕산 생산 (Phosphatidic Acid Production by PLD Covalently Immobilized on Porous Membrane)

  • 박진원
    • 청정기술
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    • 제21권4호
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    • pp.224-228
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    • 2015
  • 포스포라이페이즈디를 공유결합을 통해서 초미세다공성막에 고정화하였다. 고정화는 폴리에틸렌이민, 글루타알데하이드, 포스포라이페이즈디를 순차적으로 처리함으로써 수행되었다. X선 광전자 분광기를 이용하여 고정화가 확인되었다. 포스퍼티딜콜린이 분산된 버퍼용액의 pH값을 시간에 따라 모니터링하여 고정화된 경우와 그렇지 않은 경우에 대해 촉매활성을 산출하였다. 속도상수는 폴리스타이렌나노입자에 고정화된 포스포라이페이즈디에서는 0.64 s-1, 다공성 셀룰로스아세테이트막에 고정화된 포스포라이페이즈디에서는 0.52 s-1, 그리고 고정화되지 않은 포스포라이페이즈디에서는 0.75 s-1의 결과가 도출되었다. 재사용에 대한 연구가 10차례까지 수행되었으며, 초기 사용시의 활성대비로 95%가 유지되었다. 열과 저장성에 대한 안정성도 고찰되었으며, 다공성막에 고정화된 포스포라이페이즈디의 경우에 활성손실이 가장 적은 것으로 관찰되었다. 이 연구결과들로부터, 포스퍼티딕산의 생산용 포스포라이페이즈디의 고정화에 대한 지지체로 다공성 막을 사용할 수 있음을 알 수 있다.

탄소입자 치료 시 열가소성 고정기구의 공기층에 따른 선량 변화 평가 (Evaluation of Dose Variation according to Air Gap in Thermoplastic Immobilization Device in Carbon Ion)

  • 나예진;장지원;장세욱;박효국;이상규
    • 대한방사선치료학회지
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    • 제35권
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    • pp.33-39
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    • 2023
  • 목 적: 환자 체표면과 고정기구 사이에 발생하는 공기층 두께에 따른 선량 변화를 치료 계획을 통해 알아보고자 한다. 대상 및 방법: 팬텀과 열가소성 고정기구 사이에 5 mm 두께의 Bolus를 0, 1, 2, 3장을 놓아 공기층의 두께를 조절하였고 고정기구를 씌워 총 4가지 조건으로 전산화 모의단층촬영을 시행하였다. 430 cGy (Relative Biological Effectiveness,RBE)씩 6번이 조사 되도록 계획하였으며, 임상표적체적의 95% 부피에 전달된 선량이 2580 cGy (RBE)가 되도록 치료 계획을 수립하였다. 임상표적체적의 선량은 Lateral dose profile의 반치폭값으로 평가하였고 피부 선량은 선량 체적 곡선으로 평가하였다. 결 과: 임상표적체적에서 Lateral dose profile 반치폭 값은 4.89, 4.86, 5.10, 5.10 cm로 나타났다. 피부에서 4가지 조건의 선량의 평균값은 D95%3.25±1.7 cGy (RBE), D30%1193.5±10.2 cGy (RBE)의 차이를 보였으며 처방 선량 1%에서의 피부 부피 값 평균은 83.22±4.8% 이내의 차이를 확인하였다. 공기층 두께 변화에 따른 임상표적체적과 피부에서의 선량 모두 큰 변화를 보이지는 않았다. 결론 : 탄소입자 치료를 위해 Solid 형태의 고정기구 제작 시 약간의 공기층은 CTV의 선량 적용 범위를 벗어나지 않는다.

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단백질 칩을 이용한 클라미디아 폐렴의 진단 (Development of Protein Chip for Diagnosis of Chlamydophia Pneumoniae)

  • 김우진;이희영;이승준;정세희;육종설;하권수;정기석
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제60권4호
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    • pp.412-418
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    • 2006
  • 연구배경 : 클라미디아 감염의 진단은 혈청검사로 이루어진다. 현재 표준 방법은 MIF(microimmunofluorescence)이나 이 방법은 주관적이고 시간이 많이 걸리는 단점이 있다. 최근을 SPR(surface plasmon resonance) 센서를 이용한 단백질 칩이 감염의 새로운 진단 방법으로 제시되고 있다. 클라미디아 감염의 진단을 위한 단백질 칩 개발을 위하여 금 칩 표면에 세균을 고정하고 클라미디아 균에 대한 항체와 표면 위 세균과의 반응을 SPR 센서를 이용하여 측정하고자 하였다. 방법 : 표면 항원으로 배양한 Chlamydophila pneumoniae LKK1의 EB를 정제하였다. 양전하를 띤 PDDA (polydiallyldimethylammonium chloride)를 이용하여 전하를 이용한 단백질 칩을 제작하였다. 클라미디아 균을 고정시킨 후에 atomic force microscopy를 이용하여 표면을 관찰하였다. 클라미디아 균에 대한 항체를 투여하고 나서 자체 제작한 SPR 센서를 이용하여 항원 항체 반응을 SPR 파장 변화로 측정하였다. 결과 : 양전하를 띤 PDDA 표면위에서 클라미디아 균이 고정되었음을 확인 하였다. 그리고, 항체를 투여한 후에 SPR 파장의 증가를 확인하였다. 파장 변화는 항원의 농도와 관련이 있었다. 결론 : 전하를 이용하여 클라미디아 폐렴균의 EB를 단백질 칩에 고정하였고, 단백질 칩 위에서의 항원 항체 반응을 확인하였다. 비정형 폐렴의 진단에 SPR 센서가 기여할 수 있을 것으로 사료되나, 실제 임상 시료에의 적용을 위해서는 좀더 연구가 필요할 것으로 사료된다.

양성고분자에 의한 표면사이징과 이에 의한 도공층의 구조 및 도공지 물성 변화 (Effect of Surface Sizing with Cationic Polymer Additives on the Coating Structure and Coated Paper Properties)

  • 전대구;이학래
    • 펄프종이기술
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    • 제40권1호
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    • pp.1-8
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    • 2008
  • It is essential to use base papers having proper surface characteristics in coating operation for improving coated paper quality and coater runnability. To fulfill these purposes, surface sizing of coating base stock with oxidized starch is commonly practiced. Use of cationic starch for surface sizing improves coated paper quality since cationic starch penetrates less into paper structure. The immediate objective of this study was to examine the influence of surface sizing with starch solutions containing cationic polymers on the rheology of coating colors and the effect on physical properties of coated papers. Changes of rheological characteristics of coating colors placed on the plastic substrate surface sized with cationic and anionic starch were determined. Results of rheological test showed that cationic polymer surface sizing agent increased electrostatic interaction with coating colors and increased storage modulus. This new technology of using cationic polymer as surface sizing additive was considered to be advantageous for base papers at low basis weights since it would improve the coverage and optical properties of coated papers.