• KSBB Journal
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• 제24권6호
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• pp.591-597
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• 2009

심장이상증상의 상태에서 분비되는 심장혈관호르몬인 BNP의 혈중 농도측정은 심장기능부전환자의 진단에 유용하게 이용 되고 있다. 혈청 또는 혈장에서의 BNP 농도측정은 샌드위치형태의 면역학적 검정법을 이용할 수 있으며, 이때에 항 BNP 항체를 BNP 탐지 인자로 사용할 수 있다. 특히, 탐지 인자로의 사용을 위해서는 항원항체 반응부분을 링커로 연결하여 전체 항체에 비해서 경제적이며 효율 면에서도 뛰어난 scFv의 사용이 용이하다고 판단하였고, 이에 scFv의 취약점인 대장균에서의 불용성 형태의 발현을 최소화 시키고 기능적 발현을 극대화하여 심장질환 진단용 센서의 센서 칩 항체로 사용할 수 있도록 항 BNP scFv 항체의 발현을 대장균 세포질 내에서 유도 하였다. 대장균 세포질내에서의 scFv 제작을 위하여 항 BNP scFv 항체 유전자를 pColdⅣ 벡터와 pET22b (+)벡터에 각각 클로닝한 후 발현 하였으며, 그 결과 대량 생산의 장점이 있는 강력한 T7 promoter를 지닌 pET22b (+) 벡터를 이용하여 낮은 온도에서 단백질의 발현을 느리게 유도할 때 적절한 단백질 접힘 현상이 일어나 기능적인 scFv의 발현이 극대화됨을 확인하였다. 또한 IPTG의 투여에 있어서 그 농도가 높아지면 빠른 단백질 유전자의 전사를 도와 발현율이 증가하지만 과도한 농도의 IPTG 투여는 세포내의 독성을 일으켜 단백질의 생산을 저해할 수 있다는 결론에 도달하였으며, 연구를 통하여 개발한 항 BNP scFv 항체가 오직 BNP 항원과의 결합특이성을 가진다는 사실도 확인 가능 하였다.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2003년도 생물공학의 동향(XII)
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• pp.74-78
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• 2003

본 논문에서는 금속의 표면 플라즈몬 공명으로 인한 금속-유전체 경계면에서의 국소적 전자기장의 강화 효과를 이용하여 표면 플라즈몬을 유발하는 금 박막을 유리 기판위에 증착하고, 프리즘 커플러를 이용한 소산장의 공명 흡수현상을 이차원 영상 으로 얻었다. 특히 DNA/단백질 칩 등 향후 가능한 다채널 시스템에의 응용을 고려하여11-MUA, 11-MUOH 등 자기조립 단분자막(SAM)을 크롬 마스크와 리토그래피, 그리고 Shadow mask와 광 산화반응을 이용하여 금 표면 위에 패터닝 하였다. 텅스텐-할로겐 램프와 중심파장이 ${\lambda}_0=633$ nm의 대역통과 필터를 사용하여 이 평행광을 프리즘 커플러에 입사시켜 반사되어 나오는 반사광의 이차원 영상을 얻었다. 이와는 별도로 ${\lambda}_0=633$ nm의 레이저를 이용하여 단분자막이 코팅되어 있을 때와 없을 때의 공명각의 변화를 관찰하였다. 얻어진 이차원 영상의 위치에 따른 화소 값의 변화를 단분자 막의 두께의 변화에 따라 보정하고, 알려진 매질의 SPR 특성을 Fresnel 방정식에 따라 이론적으로 계산하면 다채널 표면 영상으로부터 항원-항체 등 단백질의 결합 정도를 정량적으로 측정할 수 있다.

• 전자공학회논문지CI
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• 제42권4호
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• pp.33-42
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• 2005

본 논문에서는 소속 함수와 신경망을 이용한 유전자 발현 정보의 분류 기법을 제안한다. 유전자 발현은 유전자가 mRNA와 생체의 기능을 일으키게 하는 단백질을 만들어내는 과정이다. 유전자 발현에 대한 정보는 유전자의 기능을 밝히고 유전자간의 상관 관계를 알아내는데 중요한 역할을 한다. 이러한 유전자 발현 연구를 위한 정보를 대량으로 신속하게 얻을 수 있는 도구가 DNA 칩이다. DNA 칩으로 얻은 수백$\~$수천개의 데이터는 그 데이터만으로는 의미를 갖지 못한다. 따라서 유전자 발현정도에 따라 수치적으로 획득된 데이터에서 의미적인 특성을 찾아내기 위해서는 클러스터링 방법이 필요하다. 본 논문에서는 수많은 유전자 데이터 중에서 주요 정보를 포함한 것으로 판단되는 유전자 데이터를 피셔 기준에 의하여 선택한다. 이때 선택된 데이터들이 클러스터링에 효과적인 데이터라고 보장할 수 없으므로, 클러스터링 성능을 저해하는 유전자 데이터의 영향력을 감소시키기 위해서 소속 함수를 이용하여 특징값을 계산하고, 계산된 특징값으로 얻은 특징 벡터들을 적용하여 역전파 신경망 학습을 수행한다. 본 논문에서 제안한 유전자 발현 정보의 분류 결과로 얻은 클러스터링의 성능은 기존의 연구 결과와 비교했을 때 다양한 유전자 데이터에 대하여 향상된 인식율을 보이는 것을 확인할 수 있었다.

• 생명과학회지
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• 제13권1호
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• pp.99-104
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• 2003

Aromatic compounds are of major concern among environmental pollutants due to their toxicity and persistence. To monitor aromatic compounds in a real time with a better sensitivity, a new method of SPR (surface plasmon resonance) based on DNA chip (Biacore 3000) was developed here. It is thought that CapR regulatory protein as a complex with phenol, could bind to their corresponding promoter, Po. Biotinylated DNA oligomers for the promoter was synthesized by PCR and coupled onto streptoavidin-linked CM5-chip. CapR regulatory proteins were purified after cloning their genes in pET21a (+) vector and expressing proteins. The interaction was assessed by the system where the regulatory proteins flowed with or without phenol through the cells of DNA chip. CapR regulatory protein even in the presence of phenol had no response to its promoter, Po, suggesting that other factor(s) might be required for the activation of Po promoter. The present work reveals a promising possibility of the SPR-based DNA chip in monitoring specific environmental pollutants in a real time.

• Design & Manufacturing
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• 제6권2호
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• pp.74-78
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• 2012

A multi-cavity injection mold system of protein chip for point-of-care with cavity temperature and pressure sensors was proposed in this work. In advance of manufacturing for the multi-cavity injection mold system, a single cavity injection mold system to mold protein chip was considered. Injection molding analysis for the presented system was performed to optimize the process of the molding and suggest guides to design. On the basis of the results for the single cavity system, a multi-cavity injection mold system for protein chip was analyzed, designed and manufactured with cavity temperature and pressure sensors. Results of balanced filling for protein chip models were obtained from the presented mold system.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제34권3호
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• pp.123-128
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• 2013

The 'Dielectrophoretic Tweezers(DEP Tweezers)' can be used as a facile, economical toolkit for quantitative measurement of chemical and biological binding forces related to many biological interactions within a microfluidic device. Our experimental setup can probe the interaction between a single receptor molecule and its specific ligand. Immunoglobulin G(IgG) functionalized on polystyrene microspheres has been used to detect individual surface linked Staphylococcus protein A(SpA) molecules and to characterize the strength of the noncovalent IgG-SpA bond. It was measured and compared with the existing measurements. Measured single binding force of between Goat, Rabbit IgG and SpA were $17{\pm}7pN$, $74{\pm}16pN$. This work can be used to investigate several different ligand-receptor interactions and antigen-antibody interactions.

• 한국한의학연구원논문집
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• 제8권2호통권9호
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• pp.75-84
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• 2002

Obesity can be defined as a metabolic disease due to a increased state of fat tissue caused by an imbalance of calorie intake and use. To define genes that affected by different nutrient, we study gene expression from mice which were fed different nutrient. Epididymal and retro-peritineal adipose tissue were increase in high fat diet feeding mice compared with control, but liver and spleen were not. In serum, total cholesterol were differently increase in high fat diet feeding mice but total triglyceride and free fatty acid were not. That was maybe result of energy balance regulation in vivo system. aP2, PPART2 and FAS genes that were increased during adipogenesis were inclosed in high fat diet fed mice compared with control. In microarray assay, 1.4% of total genes were affected in epididymal adipose tissue by different nutrient. 1.1% of total genes were decreased down 0.5 fold and 0.3% were increased over 2 fold. These results indicated that many genes are affected in adipose tissue by nutrient.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제59권1호
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• pp.100-105
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• 2021

본 연구는 적은 비용으로 분석 장치 없이 질병 진단 및 경과를 모니터링할 수 있는 종이-기반 분석 장치(paper-based analytical device, PAD)를 제작하기 위해 polydimethylsiloxane (PDMS) 블레이드 코팅 방법을 제안하였다. PAD 디자인은 레이저 커팅 기술로 쉽게 몰드에 적용할 수 있으며, 제작된 몰드로 블레이드 코팅을 수행하여 완전한 소수성 장벽 형성에 필요한 조건을 확립하였다. 코팅 조건인 잉크의 두께와 종이와의 접촉시간에 따라 PDMS 소수성 장벽의 구조와 친수성 채널의 크기 변화를 분석하여 안정적으로 소수성 장벽을 형성할 수 있는 조건을 최적화하였다. 최적화된 방법을 바탕으로 PAD를 제작하여 특별한 분석기기 없이 단백질, 당, 메탈이온을 검출하여 바이오센서에 응용가능함을 증명하였다.

• 공업화학
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• 제33권2호
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• pp.173-178
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• 2022

탄소나노점@실리카를 신호 형질 소재로 이용한 측면 유동 면역 형광 분석법을 개발하여 폐암 바이오마커 중에 하나인 레티놀 결합 단백질 4의 농도를 분석하는 데 적용하고자 하였다. 측면 유동 면역 형광 분석법에서 항원 검출을 위해 바이오리셉터로 주로 사용하였던 항체 대신 좀 더 경제적이고, 장기간 보관성이 용이하며, 특정 표적 단백질에 대해 친화력이 강한 압타머를 니트로셀룰로오스 멤브레인에 사용하였다. 레티놀 결합 단백질 4에 특이적이며 5' 말단을 비오틴으로 변형한 압타머를 뉴트라비딘과 반응시켜 비오틴과 뉴트라비딘의 강한 결합력에 의해 압타머가 니트로 셀룰로오스 멤브레인에 고정되도록 하였다. 압타머가 고정된 스트립에 레티놀 결합 단백질 4 항체를 공유결합으로 고정한 탄소나노점@실리카 블루 형광 신호 형질 나노입자와 레티놀 결합 단백질 4 항원을 측면 유동 방식으로 흘려 주어 샌드위치 복합체를 형성하였다. 이렇게 형성된 샌드위치 복합체에서 탄소나노점@실리카 나노입자에 의한 형광 신호를 측정하여 항원 농도를 분석하기 위한 최적의 조건을 선정하기 위해 전개 완충용액에 첨가된 계면활성제의 농도, 이온 세기를 변화시키면서 블로킹 시약을 추가적으로 사용하였다. 그 결과 150 mM NaCl 및 0.05% Tween-20을 포함하는 10 mM Tris 완충용액(pH 7.4)에서 0.6 M 에탄올아민을 블로킹 시약으로 사용하였을 때 니트로셀룰로오스 멤브레인에 도포된 압타머와 레티놀 결합 단백질 4 항원 및 탄소나노점@실리카 나노입자로 레이블링한 항체가 결합하여 최적의 형광분석신호를 내는 것을 확인 가능하였다. 이러한 결과는 현장진단검사 키트로 현재 각광을 받고 있는 측면 유동 면역 형광 분석법에서 항체 대신 압타머를 니트로셀룰로오스 멤브레인에 고정함으로써 좀 더 경제적이며, 장기간 보관이 용이한 측면 유동 면역 형광 분석 칩을 제작하여 폐암 질환 진단용 바이오마커 검출이 가능함을 시사하였다.

• 한국작물학회지
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• 제58권1호
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• pp.50-56
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• 2013

SELDI-TOF MS를 활용한 저분자 펩타이드 분석을 위해서는 분석시료에 대한 최적화 분석조건을 확립하는 것이 필수적으로 선행되어야 한다. 본 연구는 수수 종자 내 존재하는 10 kDa 이하의 저분자 펩타이드를 프로파일링하기 위하여 활용된 SELDI-TOF MS의 최적화 분석조건을 확립하는데 있다. 분석조건은 (1) 프로테인 칩: CM10(weak cation exchanger), Q10(strong anion exchanger), (2) 바인딩 버퍼의 희석배수: 1/2, 1/5, 1/10, 1/20, 1/50, 1/100, 1/200, (3) Q10의 바인딩 버퍼 강도: 10 mM, 100 mM, (4) 단백질 추출버퍼: sodium borate, sodium borate + acetone, phenol, TCA 버퍼로 하였다. 1. 바인딩 버퍼의 희석배수는 CM10과 Q10 모두 1/20과 1/50이 최적화로 나타났다. 2. Q10의 바인딩 버퍼 강도는 농도가 약한 10 mM에서 더 많은 피크가 검출되었다. 3. SELDI-TOF MS 분석에 적합한 수수 종자단백질 추출 버퍼로는 2~10 kDa 범위에서는 sodium borate 버퍼와 10~20 kDa 범위에서는 phenol 버퍼로 분석되었다.