화학공학소재연구정보센터
학회 한국고분자학회
학술대회 2004년 봄 (04/09 ~ 04/10, 고려대학교)
권호 29권 1호, p.12
발표분야 분자전자 부문위원회
제목 Nanostructured Polymer Biosensor
초록 공액고분자 (conjugated polymer)가 가질 수 있는 여러 가지 특징 중의 하나는 외부자극에 의해 흡수 (absorption)또는 방출 (emission) 스펙트럼의 변화를 가져올 수 있다는 것이다. 예를 들면, polyphenylenevinylene (PPV)계 공액고분자는 전기적 자극에 의해 빛을 생성시키고 이러한 현상은 display용으로 응용되고 있다. 공액고분자의 자극에 의한 흡수 및 방출 스펙트럼의 변화를 이용한 센서 연구가 최근 활발히 진행되고 있다. 바이오센서용으로 연구되고 있는 대표적인 공액고분자로는 폴리티오펜(polythiophene), 폴리피롤(polypyrrole), 폴리아닐린(polyaniline), 폴리페닐렌비닐렌 (polyphenylenevinylene) 및 폴리디아세틸렌 (polydiacetylene)을 들 수 있다.
공액고분자 센서가 분자량이 적은 소분자 센서에 비교해서 가지는 큰 장점은 신호의 증폭현상을 가져올 수 있다는 것이다. 소분자 센서는 표적물질이 센서와 결합하면 신호를 나타내는 것은 표적물질과 결합한 센서 한분자이지만 공액고분자 시스템에서는 분자인식이 부분적으로 일어나도 생성된 신호는 공액고분자 주쇄에 전달되기 때문에 신호의 증폭현상이 일어나 소분자센서에 비해서 낮은 농도를 검출할 수 있는 장점을 지닌다.
본 연구팀은 여러가지 공액고분자 시스템 중에서도 고분자의 주쇄에 이중결합과 삼중결합이 교대로 존재하는 폴리디아세틸렌 (polydiacetylene)계 고분자를 이용한 센서의 개발에 많은 노력을 기울이고 있다. 폴리디아세틸렌 센서의 가장큰 특징 중의 하나는 환경의 변화 (분자인식, 온도, pH, 용매 등)에 의해 센서의 색이 청색에서 적색으로 전이가 일어난다는 것이다. 이러한 폴리다아세틸렌의 특징을 이용하여 본 연구팀은 DNA-DNA, 항원-항체, 보론산-글루코즈, 사이클로덱스트린-고분자, 온도, pH 등 다양한 종류의 분자인식 또는 환경적인 스트레스에 의한 센서의 색전이를 조사하였다. 본 발표에서는 폴리디아세틸렌을 중심으로 공액고분자의 센서응용에 대하여 살펴보고자 한다.
저자 김종만1, 안동준2
소속 1한양대, 2고려대
키워드 polydiacetylene; chemosensor; conjugated polymer
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