• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2015.07a
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• pp.1219-1220
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• 2015

마이크로, 나노유체 (micro-, nanofluidics)을 이용한 종이 기반 분석 소자 (paper-based analytical devices, micro-PADs)에 대한 관심이 증가하고 있다. 종이 기반의 분석 소자는 초저가의 비용과 간단한 공정 방법으로 인하여 상용화 컨셉의 바이오센서로 각광받고 있다. 하지만, 종이 기반의 분석 소자는 낮은 검출 한계 (limit of detection, LOD)와 민감도 (sensitivity)의 제한이 있다. 그로 인해 우리는 이온 선택적 투과층 (ion permselective membrane, i.e. Nafion)을 종이 기반의 분석 소자와 결합하여 이온 농도 분극 (ion concentration polarization, ICP) 현상을 구현하여 낮은 검출한계와 민감도를 개선할 수 있었다. 접착력이 있는 테이프 표면에 이온 선택적 투과층을 패터닝 (patterning)하여 종이 기반 분석 소자와 결합하여 매우 간단하게 소자를 제작할 수 있었다. 따라서 종이 기반의 채널 양단에 직류 전압을 인가했을 때 발생하는 ICP 현상으로 인하여 형광 물질 (fluorescence dye)이 농축(preconcentration)되는 것을 확인할 수 있었다. 구체적으로, 초기 농도가 1.55 nM인 형광 물질을 이용하여 200 V의 외부전압을 인가했을 때, 500 초 이내에 1000 배 이상의 농축비를 얻을 수 있었다. 따라서, 외부 전압을 상용화된 건전지 출력값으로 낮출 수 있다면 다양한 종이 기반 분석 소자와 간단한 결합 방법을 통해 상용화 컨셉의 바이오센서로도 구현이 가능할 것이다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.38 no.10
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• pp.853-858
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• 2014

We propose a fabrication method for polydiacetylene (PDA)-embedded hydrogel microfibers on a microfluidic chip. These fibers can be applied to the detection of cyclodextrines (CDs), which are a family of sugar and aluminum ions. PDA, a family of conjugated polymers, has unique characteristics when used for a sensor, because it undergoes a blue-to-red color transition and nonfluorescence-to-fluorescence transition in response to environmental stimulation. PDAs have different sensing characteristics depending on the head group of PCDA. By taking advantage of ionic crosslinking-induced hydrogel formation and the 3D hydrodynamic focusing effect on a microfluidic chip, PCDA-EDEA-derived diacetylene (DA) monomer-embedded microfibers were successfully fabricated. UV irradiation of the fibers afforded blue-colored PDA, and the resulting blue PDA fibers underwent a phase transition to red and emitted red fluorescence upon exposure to CDs and aluminum ions. Their fluorescence intensity varied depending on the CDs and aluminum ion concentrations. This phase transition was also observed when the fibers were dried.

• Prospectives of Industrial Chemistry
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• v.23 no.3
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• pp.42-55
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• 2020

다양한 분석물을 탐지하기 위해 타겟 특이적이며 높은 안정성과 효율을 지닌 화학센서 개발은 화학자들의 숙원이다. 그들의 노력으로 지난 수십 년간 많은 센서들이 개발되었으며 화학, 생물학, 약물학, 생리학, 환경 화학 등 여러 분야에서 응용이 되고 있다. 본고에서는 화학센서 개발의 디자인 원리와 발광 메커니즘(ICT, FRET, PeT, AIE)에 대해 알아보고 최근 개발된 유기·무기분자 기반 탐침과 나노물질 및 고분자를 이용한 센서 동향에 대해 다루고자 한다. 나아가 여전히 존재하는 개발 과제는 어떠한 것들이 있는지 짚어보고, 앞으로 화학센서 개발이 나아갈 방향에 대해 예상해보고자 한다.

• KSBB Journal
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• v.19 no.3
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• pp.192-199
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• 2004

In this work the production of glutathione (GSH) by yeast Saccharomyces cerevisiae and the monitoring of the process were studied. In shaking culture the production of GSH was high at initial pH value of 4 and at temperature of 30$^{\circ}C$. But when L-cysteine was added to the culture medium at the beginning of the cultivation, the productivity of GSH was low. In case 0,5% (v/v) of L-cysteine, glycine and glutamic acid were introduced to the culture medium in the exponential cell growth phase, high concentration of GSH (about 90 mg/L) was produced in the bioreactor. A fed-batch operation with stepwise glucose feeding strategy allowed to produce 102 mg/L of GSH. The cultivation processes were on-line monitored by a 2-dimensional fluorescence sensor. A few off-line data such as cell growth, cystein concentration, phosphate concentration and GSH productivity could be well correlated to the fluorescence intensity of some combinations of excitation and emission wavelengths.

• Polymer(Korea)
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• v.32 no.2
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• pp.189-192
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• 2008

A styrylpyrylium salt (DHSP) was synthesized and then photodimerized to obtain a cyclobutane-type dimer (DHSP dimer). Methacryloyl group was incorporated into DHSP dimer to obtain DMSP dimer. Based on FT-IR analysis of a crosslinked DMSP dimer, it was considered that the cyclobutane structure reversed to styryl C=C bonds upon crack formation. Fluorescence measurement of DHSP in solid state (excitation at 385 nm) showed emission centered at 626 nm, while DHSP dimer revealed very weak emission. Fluorescent emission from microcracks in a film of crosslinked DMSP dimer was observed upon exposure to $330{\sim}385\;nm$ light.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.02a
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• pp.106-106
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• 2012

인체 내 소량의 생체성분을 감지하는 바이오센서 기술은 질병 진단뿐만 아니라 예방 및 관리로 의료서비스 확대 및 의료비 감소 효과를 가져올 수 있는 기술이다. 광 바이오센서는 광학적인 측정방법을 이용하여 다양한 생화학물질들의 상호 반응을 검출해 낼 수 있는 바이오센서로 현재 활발하게 연구가 진행되고 있다. 일반적으로 형광물질, 발색물질 등의 발광물질을 인식물질에 표지하여 인식물질과 분석물질과의 반응 유무를 표지된 발광물질의 광 신호를 감지하여 분석물질을 검출해내는 표지식 광 바이오센서 기술이 상용화되고 있다. 그러나 이러한 분석 방법은 민감도는 우수하지만 분석 시간이 매우 느리고, 고가의 분석 장비를 필요로 하는 단점들을 가지고 있다. 이러한 단점들을 극복하기 위하여 생화학 반응 유무를 표지물질 없이 광학적 방식으로 직접 측정해내는 비 표지식 광 바이오센서 기술이 최근 들어 많이 연구되고 있다. 본 논문에서는 비표지식이면서 분광기 없이 분석 가능한 공진 반사광 바이오센서 기술에 관한 내용을 소개하고자 한다. 공진 반사광 바이오센서는 광파장 이하의 주기를 가진 주기적 공진 격자 표면에서 일어나는 항원-항체 반응에 대한 공진 반사 파장을 측정하여 원하는 바이오물질을 고감도로 검출할 수 있는 바이오센서이다. 또한, 인체 내장을 위하여 플렉시블 기판 상에 GaN LED를 집적하여 전립선암 바이오 마커 검출에 대한 결과를 소개하고자 한다.

• The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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• v.10 no.3
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• pp.349-356
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• 2015

Remote monitoring partial discharge sensor, equipping with hybrid filter combining optical and electrical noise reduction capabilities and with signal integrating function to calculate total arc energy, was investigated. Hybrid filter showed insensitivity to fluorescent and incandescent lamps under simulated distribution panel condition. Signal integrating function showed selective detection capability corresponding to different arc energy levels, while convention arc sensor had difficulty to discriminate arc energy level due to bursty arc waveform and peak level detection characteristics. The sensor showed possibility for application to remote monitoring partial discharge sensor, since it detected arc energy level corresponding to normal open and close discharge in low voltage 100A MCCB at 2m distance.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 2003.04a
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• pp.189-191
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• 2003

의학 및 해양 수산 분야에서 광범위하게 사용되어지고 있는 글루타치온을 생산하는데 보다 적절한 배양 배지를 찾기 위해 당 농도, cysteine 농도변화에 따른 글루타치온의 생산성을 살펴보았으며 특히 형광 센서를 이용하여 글루타치온의 생산 특성을 모니터링하였다.

• Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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• 2006.02a
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• pp.175-176
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• 2006

• Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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• 2008.07a
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• pp.253-254
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• 2008