Research Projects

Section Protein Engineering Nano-biotechnology Current Projects GradDock

개요

나노바이오 분야는 새로운 나노과학과 생명과학의 융합학문으로서 현재는 질병예방이나 치료법을 통해 현존하는 의료기술을 현저하게 발전시킬 중요한 분야로 인식되고 있다. 본 실험실에서는 다양한 학제간의 연구를 통해 나노물질 및 나노기술을 접목하여 생체분자의 상호작용 시스템 및 단백질 분석, 바이오마커를 이용한 질병관련 단백질 분석 시스템 등에 활용하고 있다. 주요 연구내용은 다음과 같다.

나노입자를 이용산 생체분자 상호작용 분석시스템 연구

개요

측정 방법

그림 1. 양자점에는 스트렙타아비딘을 결합시키고 금나노 입자에는 바이오틴을 결합시켜 가까워진 두 분자의 상호작용을 나노입자 사이에서의 형광공명현상으로 측정. 저해제의 역할을 하는 아비딘을 넣었을 때, 두 나노입자의 거리가 멀어지면서 양자점 본연의 형광을 측정, 저해제를 스트리닝.

그림 2. 생체분자의 당질화 정도에 따라 금나노 입자와 양자점 사이에서의 형광공명현상을 저해. 양자점의 발광파장을 측정하여 당질화 정도를 판별.

장점

수행중인 응용연구

나노다공성 탄소를 이용한 바이오센서 개발

개요


그림 1. 나노다공성 탄소인 MSU-F-C 의 주사전자 현미경 사진(왼쪽)과 내부 구조의 사이즈 도식화 모습(오른쪽)

측정 방법

그림 2. 자기력을 이용, 효소 반응에서 비롯된 전기화학적 신호를 가역적으로 켜고 끌 수 있는 바이오센서 시스템 도식화.

장점

수행중인 응용연구

단백질 발현량 측정을 위한 단백질 칩의 응용

개요

측정 방법


그림 1. 유리 슬라이드 칩 위에서의 단백질의 고정에 관여하는 작용기(왼쪽 위)와 수천개의 단백질을 고정화할 수 있는 자동 에레이기(왼쪽 아래). 관련 단백질항체 고정 후 단백질 칩 위에서 특정 조건 발현량 동시 비교. (오른쪽)


그림 2. 폐암환자의 혈청 분석을 위한 항체 어레이. 정상과 환자 샘플을 동시에 분석함으로써 폐암에 과발현되는 표지 단백질 검출.

장점

수행중인 응용연구

나노자성체를 이용한 초고감도 나노 바이오센서 시스템 개발

개요

미세 유체 채널 내에서 고분자비드 (polymer bead)와 검출용 나노 자성체(magnetic nanoparticle)의 전자기장(electromagnetic field)하에서 거동특성을 이용하여 초 고감도로 생체분자를 분석할 수 있는 새로운 나노바이오센서 시스템

측정 방법

장점

수행중인 응용연구


Figure 1. Capture 분자를 마이크로 비드 표면에 고정화시킨다. 이렇게 활성화된 마이크로 비드를 분석물이 들어있는 샘플과 반응시킨후 바로 자기성 나노입자로 수식된 probe 분자들을 이용하여 2차 반응을 시킨다. 반응후 얻어진 샘플혼함물은 미세유체채널속에 주사된 후 채널 속에서 자기장하에서의 채널수직방향에서의 비드속도를 측정하게된다. 비드의 채널속 속도와 농도를 알고 있는 샘플의 농도 상관관계를 이용하여 농도미지 분석샘플의 농도를 측정할 수 있게 된다.


Figure 2. 미세유로채널과 마이크로비드를 활용한 측정시스템 (a) 유입구, (b) 유출구, (c) 마이크로채널 (Ni microstructure)

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