LSPR을 기반으로 하는 나노바이오센서

전문가 제언

○ 바이오센서란 특정한 물질과 결합하고 물리적으로 변환할 수 있는 생물학적 인식층을 가지고 있어 생화학적 상호작용을 시그널로 정량화하는 디바이스라 정의할 수 있다. 최근에는 아주 민감한 광학적 전환 장치와 특정성, 친화성과 다양한 생체분자의 상호작용과 절묘하게 조합된 다양한 광학적 바이오센서가 진단, 생체분자 기술, 의약품 설계, 환경제어 또는 식품산업 등 다양한 분야에 폭넓게 활용되고 있다.

○ 가장 널리 사용되고 있는 광학 바이오센서는 금 박막의 표면 플라즈몬 공명의 변화를 검출하는 것이다. 광학 나노 바이오센서는 박막뿐 아니라 나노구조의 금속이 진단용으로 사용되고 있다. 금속 나노구조의 광학적 성질은 국재화된 표면 플라즈몬 공명과 관련이 있는데 LSPR은 유전체에 둘려 싸여 있는 금속나노구조의 전자운의 집중적인 진동에 의해 발생되는 현상을 말한다.

○ 플라즈몬 현상에 이용되는 대표적인 재료는 귀금속들의 나노입자이다. 그 중 금과 은이 가장 널리 사용된다. 은은 금에 비해 국재화된 표면 플라즈몬 밴드가 더 예리하고 강하게 나타나나 화학적으로 더 안정한 금 나노구조물이 주로 바이오 센싱에 사용된다.

○ 바이오센서에는 금속 나노입자가 회합함에 따라 나타나는 색상의 변화와 금속 나노구조의 주위의 굴절률 증가에 의한 플라즈몬 공명으로 스펙트럼이 장파장 쪽으로 이동하는 굴절률 센서 두 가지가 있다. 그러므로 상보적으로 기능화된 두 가지의 금속나노입자가 혼합되면 입자의 회합체가 생성되며 이에 따라 색상의 변화가 나타나 용이하게 검출되므로 아주 낮은 농도의 물질의 검출도 가능하다.

○ 본고에서는 금과 은의 금속 나노구조의 구축방법과 이의 바이오센서로의 활용은 물론 바이오센서로서의 해결해야 될 앞으로의 과제에 대해 소개하고 있다. 이는 최첨단분야인 바이오센서의 개발 종사자에게 귀중한 가치가 있는 자료와 함께 앞으로 바이오센서로 활용의 확대를 위한 필요한 연구 분야에 대한 필자의 의견을 제시하고 있다.

저자

Borja Sepulveda

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

화학·화공

연도

2009

권(호)

4(3)

잡지명

Nano Today

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

244~251

분석자

마*일

분석물

• LSPR을 기반으로 하는 나노바이오센서.pdf [377,192 byte]

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