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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 장규환
- 발행연도
- 2020
- 저작권
- 호서대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수7
이 논문의 연구 히스토리 (6)
2020
2019
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나노 물질은 10억분의 1미터인 나노미터 단위에 근접한 원자 및 분자 정동의 작은 크기 단위의 물질을 말하며, 최근 나노 물질 기반의 연구 및 산업이 급성장하는 추세이다. 이에 따라 나노 물질이 인체 및 환경에 미치는 잠재적인 영향에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 대표적으로 많이 사용되는 물질은 은 나노 물질(Silver nanomaterials)이며, 은 나노 물질은 의료과학(Medical science), 배터리(Battery), 영상(Imaging) 및 제약 산업(Pharmaceutical industries)등의 응용 제품에서 매우 광범위하게 사용되고 있다.
하지만, 은 나노 물질(Silver nanomaterials)은 유해 금속 오염 물질 중 하나이며, 주변환경에 배출되는 은 나노 물질의 양은 매년 2500t으로 추정된다. 이렇게 배출된 은 나노 물질이 인체에 노출될 경우, 세포 내에 존재하는 여러 단백질의 구성요소에 기능장애를 초래하며 장기간 노출될 시 인체에 축적된다. 따라서 이러한 은 나노물질에 대한 고민감도의 검출 모니터링 센서가 요구되는 실정이다.
이에 본 연구에서는 기존의 검출방법과는 달리 Probe DNA 및 Linker DNA를 이용하여 은 나노 물질의 자가 응집(Self-aggregation)을 유도하고, 이를 마이크로 공진기(Micro-resonator) 센서를 이용하여 검출하는 방법을 연구하였다. 본 연구의 검출 원리는 DNA를 이용하 은 나노 물질의 자가 응집을 유도하여 질량 증폭 효과로 인해 공진 주파수의 변화를 증폭시켜 검출 효율성을 높이는데 있다. 이를 통하여 본 마이크로 공진기 검출 센서의 검출 한계(Limit of detection)은 10ng/ml을 얻었으며, 이는 기존 연구보다 최대 100배 더 민감한 검출 한계임을 확인하였다. 그리고 선택적(Selectivity)으로 은 나노 물질을 검출하는 실험을 통해서 은 나노 물질을 선택적으로 검출할 수 있음을 확인하였다. 또한, 실제 식수상에서 검출 실험을 진행하였을 때 최대 검출 한계가 100ng/ml임을 확인하였으므로, 실생활에서도 본 마이크로 공진기 센서의 적용가능성을 확인하였다.
그러므로, 본 연구에서 사용된 마이크로 공진기 센서는 은 나노 독성물질 조기 검출에 있어서 고민감도의 검출 센서임을 확인하였고, 이는 앞으로의 나노 독성물질 모니터링 연구에 더욱 진보될 전환점이라고 판단한다
하지만, 은 나노 물질(Silver nanomaterials)은 유해 금속 오염 물질 중 하나이며, 주변환경에 배출되는 은 나노 물질의 양은 매년 2500t으로 추정된다. 이렇게 배출된 은 나노 물질이 인체에 노출될 경우, 세포 내에 존재하는 여러 단백질의 구성요소에 기능장애를 초래하며 장기간 노출될 시 인체에 축적된다. 따라서 이러한 은 나노물질에 대한 고민감도의 검출 모니터링 센서가 요구되는 실정이다.
이에 본 연구에서는 기존의 검출방법과는 달리 Probe DNA 및 Linker DNA를 이용하여 은 나노 물질의 자가 응집(Self-aggregation)을 유도하고, 이를 마이크로 공진기(Micro-resonator) 센서를 이용하여 검출하는 방법을 연구하였다. 본 연구의 검출 원리는 DNA를 이용하 은 나노 물질의 자가 응집을 유도하여 질량 증폭 효과로 인해 공진 주파수의 변화를 증폭시켜 검출 효율성을 높이는데 있다. 이를 통하여 본 마이크로 공진기 검출 센서의 검출 한계(Limit of detection)은 10ng/ml을 얻었으며, 이는 기존 연구보다 최대 100배 더 민감한 검출 한계임을 확인하였다. 그리고 선택적(Selectivity)으로 은 나노 물질을 검출하는 실험을 통해서 은 나노 물질을 선택적으로 검출할 수 있음을 확인하였다. 또한, 실제 식수상에서 검출 실험을 진행하였을 때 최대 검출 한계가 100ng/ml임을 확인하였으므로, 실생활에서도 본 마이크로 공진기 센서의 적용가능성을 확인하였다.
그러므로, 본 연구에서 사용된 마이크로 공진기 센서는 은 나노 독성물질 조기 검출에 있어서 고민감도의 검출 센서임을 확인하였고, 이는 앞으로의 나노 독성물질 모니터링 연구에 더욱 진보될 전환점이라고 판단한다
목차
Abstract 5목 차 7List of Figures 9Ⅰ. 서 론 101. 나노 물질의 동향 102. 연구목적 및 내용 143. 연구 논문의 구조 18Ⅱ. 마이크로 공진기 검출 기법 191. 관련 연구 동향 192. 은 나노 물질 검출 전략 203. 탄성 연속체 모델: 마이크로 공진기의 공진 특성 234. 은 나노 물질 검출 실험 265. 원자력 현미경(AFM) 분석 286. 비색분석 실험(Colorimetric experiment) 및 가시선 분광분 석 실험(UV-vis-spectrum) 297. 대조실험(Control experiment) 및 선택적 검출 실험 (Sele -ctivity experiment) 308. 일반 생수를 이용한 은 나노 물질 검출 실험 31Ⅲ. 은 나노 물질 검출 실험 결과 321. DNA 고정화(Immobilization) 및 자가 응집(Self-aggrega -tion)된 은 나노 물질 검증 322. 은 나노 독성물질의 자가 응집(Self-aggregation)검증 343. 은 나노 물질의 대조 실험 및 선택적 검출 실험 결과 384. 은 나노 독성물질 검출 실험 결과 415. 실제 수계상에서의 은 나노 독성물질 검출 실험 결과 44Ⅳ. 결 론 46참고문헌(References) 48국문초록(Korean Abstract) 55
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