• 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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• 제30권5호
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• pp.326-330
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• 2021

Reactions between gold (Au) surface plasmon resonance (SPR) chips and bovine serum albumin (BSA) dissolved in solutions of different pH were investigated. The charge on the BSA depends on the pH of the solution in which it is dissolved. Thus, dissolving BSA in different pH solutions resulted in different charges of BSA. Among the BSA dissolved in solutions with pH 4.01, 7.4, and 10.01, the SPR response was the highest for BSA dissolved in the solution of pH 4.01. To eliminate the response variation owing to the difference in the refractive indices of the solutions, phosphate buffered saline (PBS) was injected into the system after the reaction of BSA with the Au SPR chip had happened. In this case too, the BSA dissolved in the solution with pH 4.01 exhibited the highest response. This may be attributed to the non-uniform distribution of ionic patches on the BSA, which can induce electrostatic attraction to the surface even though BSA has a positive charge at pH 4.01, and the absolute values of the net charge of BSA at pH 4.01 and 7.4 were very close.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제29권4호
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• pp.323-328
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• 2004

A surface plasmon resonance (SPR) sensing system, which belonged to a family of thin film refractometry-based sensors, was fabricated to measure the alcohol contents in alcoholic beverages. In this study, a SPR owe was obtained by a photodiode array with 128 pixels and transformed into a refractive index which was calculated by means of the first moment of values below a baseline of 0.85. When the sensing system was applied to Soju, Cheonju, Igwaduju and Tacju highly linear relationships between the refractive index by SPR and the contents of alcohol were obtained. That is, the coefficients of determination in their linear models were 0.992, 0.933, 0.918 and 0.954, respectively. Meanwhile, the effect of sample preparations on the accuracy of measurement was analyzed. As for Soju and Tacju, the best calibration equations were obtained when no sample preparation was applied. The best calibration models for measurement of Cheonju and Igwaduju were obtained through the samples filtered by $C_{18}$ disks.

• 센서학회지
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• 제20권4호
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• pp.226-229
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• 2011

Label-free detection of biomolecular interactions was performed using BioFET(Biologically sensitive Field-Effect Transistor) and SPR(Surface Plasmon Resonance). Qualitative information on the immobilization of an anti-IgG and antibody-antigen interaction was gained using the SPR analysis system. The BioFET was used to explore the pI value of the protein and to monitor biomolecular interactions which caused an effective charge change at the gate surface resulting in a drain current change. The results show that the BioFET can be a useful monitoring tool for biomolecular interactions and is complimentary to the SPR system.

• Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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• 제5권6호
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• pp.413-417
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• 2000

In this study, a direct detection system for triazine derivative herbicides was developed using the photosynthetic reaction center (RC) from the purple bacterium, Rhodobacter sphaeroides, and surface plasmon resonance (SPR) apparatus. The histidine-tagged RCs were immobilized on an SPR gold chip using nickel-nitrilotriacetic acid groups as a binder for one of the triazine herbicide, atrazine. The SPR responses were proportional to the sample concentrations of atrazine in the range 0.1-1 $\mu\textrm{g}$/mL. The sensitivity of the direct detection of atrazine using the RC-assembled sensor chip was higher than that using the antibody-immobilized chip. The other types of herbicides, DCMU or MCPP, were not detected with such high sensitivity. The results indicated the high binding selectivity of the RC complex.

• 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.

• 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.

• 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.

• 한국광학회지
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• 제22권4호
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• pp.198-203
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• 2011

본 논문에서는 국소화된 플라스몬 필드 내에 분자를 동시국소화 시키는 방법으로 플라스몬 센서의 감도를 향상시키기 위한 이론적 연구를 수행하였다. 플라스몬 필드의 국소화는 나노격자를 통하여 이루어 졌으며, 측정하고자 하는 분자 반응은 유전체 박막의 기울임 증착을 통하여 국소화되는 것으로 가정하였다. 근접장 기반의 필드와 분자 분포 간의 중복적분 값을 통하여 중복도가 플라스몬 센서의 감도와 밀접한 관련이 있는 것을 확인하였으며, 계산된 플라스몬 센서 특성에 근거하여 동시국소화된 플라스몬 센서의 경우, 동시국소화되지 않은 경우에 비하여, 10배 정도의 감도개선 효과가 있는 것을 확인하였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제11권2호
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• pp.77-82
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• 2007

본 논문에서는 광섬유 표면 플라즈몬 공명 센서를 이용하여 스트레인 및 온도 변화에 따른 센서를 제시하였다. 광섬유 센서의 구조는 광섬유의 클래딩 일부를 제거하여 크롬, 은, 금을 증착한 다층 박막 구조를 모델로 하였고, dip 파장의 변화가 선형성을 보임으로써 효율적인 센서로의 활용 가능성을 보이고자 한다.