• 한국가시화정보학회지
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• 제22권2호
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• pp.27-34
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• 2024

In this study, we propose a novel approach for rapid and accurate pathogen detection by integrating Polydiacetylene (PDA) hydrogel sensors with advanced deep learning algorithms and visualization techniques. PDA hydrogel sensors exhibit a color transition in the presence of pathogens, enabling straightforward and quick pathogen detection. We developed a reliable pathogen detection system that combines deep neural network algorithms with color quantification technology for image-based analysis. This image-based system retains the ease of pathogen detection offered by PDA sensors while deriving quantified color standards to overcome the limitations of human visual assessment, enhancing reliability. This advancement contributes to public health and the development and application of pathogen detection technology.

• KSBB Journal
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• 제22권6호
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• pp.409-413
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• 2007

양친성의 성질을 가진 폴리디아세틸렌 단량체를 이용한 센서는 주로 수용액 상태에서 리포좀이나 또는 다른 구조를 이용하였다. 폴리디아세틸렌은 수용액 상에서 쉽게 구조를 형성하는 장점과 여러 광학적인 특성을 가지고 있어서 다양한 목적물질의 검출을 가능하게 하였다. 디아세틸렌 단량체는 수 nm의 크기의 분자로서 LB 필름 제조 방법을 이용하면 아주 얇은 단분자층 또는 다분자층으로 필름을 형성할 수 있게 된다. 이렇게 형성된 필름은 수용액상에서 만들어진 구조체와 같은 성질을 가진다. 즉 무색으로 형성된 구조체들은 254 nm에 조사를 시키면 파란색으로 변하게 되며 650 nm 부근에서 최대 흡수 파장을 가지게 된다. 파란색으로 형성된 구조체는 다양한 외부환경 (온도, pH, 용매 등)이나 목적물질 (바이러스, 단백질, 항체, DNA, 펩타이드 등)의 결합으로 약하게는 보라색에서 강하게는 붉은색으로 변하게 된다. 색전이가 이루어진 수용액이나 필름에서는 파란색에서는 존재하지 않던 형광이 630 nm 부근에서 최대 방출 파장이 나타나기도 한다. 따라서 가시적인 방법이나 형광 검출 방법을 이용하면 색이 변한 정도에 따라 특이성의 정도를 결정할 수 있는 좋은 센서 기술이 될 것으로 사료된다. 목적 물질 검출에 대한 연구 이외에 대부분의 폴리디아세틸렌은 색전이가 이루어진 후 가역적인 현상을 보이지 않는다. 그러나 적절하게 치환된 관능기는 가역적인 성질을 부여하게 된다. 이런 성질들을 내포하면서 막대 모양과 같은 견고한 실리카 구조체의 형성에 적용할 수 있다는 연구 결과가 보고되고 있다. 그러나 구조체를 형성하는 단량체는 비특이적인 결합을 할 수 있는 관능기 (-COOH, $-NH_2$ 등)을 포함하고 있기 때문에 선택적인 센서의 개발을 위해서는 개선해야 할 부분이다. 결론적으로 보완된 다양한 구조체와 센서 적용 기술은 현재의 표지방식을 기반으로 하는 감지 기술을 대체할 수 있는 새로운 비표지 센서로의 적용이 가능할 것으로 여겨진다.

• 한국섬유공학회:학술대회논문집
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• 한국섬유공학회 2007년도 학술발표회 논문집
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• pp.415-416
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• 2007

• Macromolecular Research
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• 제14권4호
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• pp.483-485
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• 2006

• 한국고분자학회지:고분자과학과기술
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• 제18권4호
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• pp.326-330
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• 2007

• 대한기계학회논문집B
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• 제38권10호
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• pp.853-858
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• 2014

본 연구는 미세유동칩을 이용하여 당의 일종인 cyclodextrine(CD)과 알루미늄 이온 검출이 가능한 polydiacetylene(PDA)이 집적된 미세섬유를 제작하는 방법을 제안한다. PDA는 공액 고분자의 일종으로 외부 자극에 대해 blue-to-red 색 전이 및 형광이 발현되며 원료가 되는 PCDA의 head group에 따라 자극에 대한 감도가 달라지는 매력적인 특성을 가지고 있다. 따라서, 이온간 교차결합으로 야기되는 하이드로젤 형성 메커니즘과 미세유동칩 내 3차원 유체집속효과를 활용하여 PCDA-EDEA 기반의 diacetylene(DA) 단량체가 집적된 센서 섬유를 제작하였다. 섬유 내 DA 단량체는 UV에 의해 파란색의 PDA로 상 전이가 일어나며 CD나 알루미늄 이온에 반응하여 붉은색으로의 색 전이 및 붉은 형광이 발현되는 특성을 보였다. 또한 형광세기는 CD와 금속 이온의 농도에 따라 변화하는 특성을 나타내었다. 이는 미세섬유가 건조된 경우에도 동일하게 관찰되었다.

• 한국광학회지
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• 제13권5호
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• pp.400-407
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• 2002

2차원 공간 고립파는 비선형 굴절률이 빛의 세기에 따라 일정한 값에 수렴하는 포화 매질에서 안정적으로 전파될 수 있다. 그러나 빛의 세기가 크지 않은 경우, 5차 비선형 굴절률이 음수인 매질은 포화 매질의 특성을 가지므로 2차원 공간 고립파가 전파될 수 있다. 2차원 비선형 슈뢰딩거 방정식의 전산 시늉을 통하여 빛의 세기가 크지 않은 경우 가우시안 빛살이 5차 비선형 매질을 전파하는 과정을 조사하였다. 그 결과 자체 포획 일률로 입사시킬 때 가장 안정적으로 2차원 공간 고립파가 전파한다는 것을 알 수 있었다. 또한 위상차가 180$^{\circ}$인 두 공간 고립파를 0.05$^{\circ}$의 충돌각으로 충돌시키면서 한 쪽 고립파의 입사 일률을 조절한다면 출력단에서 두 공간 고립파의 완전 광 스위칭이 가능함을 확인하였다.

• 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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• 한국정보디스플레이학회 2008년도 International Meeting on Information Display
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• pp.1233-1236
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• 2008

This study presents the fabrication process and display characteristics of a flexible organic polymer display device that consists of a thin substrate of Polyether Sulfone, a multilayer serpentine-type microheater array that is fabricated on the substrate, and a UV-sensitive polydiacetylene (PDA)-polyvinyl alcohol (PVA) composite film. A retention time of one second is achieved with cell sizes of $500{\mu}m$ and $700{\mu}m$ with cell-to-cell distances of $100{\mu}m$ and $200{\mu}m$, respectively.

• Macromolecular Research
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• 제13권3호
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• pp.253-256
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• 2005

We prepared amino acid-derived diacetylene monomers using solid-phase organic synthesis. The solid-phase synthetic method allowed for the rapid and efficient preparation of functional diacetylenes. Amino acids having hydrophobic sidechains such as alanine, leucine, and phenylalanine, as well as hydrophilic sidechains such as aspartic acid and lysine, were successfully coupled to the diacetylene lipid. The diacetylene monomers prepared in this way were subjected to routine procedures for the generation of polydiacetylene vesicles. Depending on the nature of the side-chains, pink to blue colored polydiacetylenes were generated.

• 폴리머
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• 제38권1호
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• pp.43-48
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• 2014

본 논문은 저분자량의 폴리에틸렌이민을 폴리디아세틸렌 리포좀 표면에 연결하여 유전자를 세포 내로 전달할 수 있는 새로운 양이온성 고분자 리포좀 유전자 전달체 개발에 대한 결과이다. 폴리디아세틸렌 리포좀 제조 후에 자외선을 조사하여 고분자성 리포좀을 제조한 후, 유전자의 전달 효율을 높이기 위해 폴리에틸렌이민을 리포좀 표면에 커플링제를 이용하여 공유결합시켜서 PCDA-PEI 리포좀을 합성하였다. 제조한 고분자 리포좀을 이용하여 동물세포 내에서의 유전자 전달 및 발현 효율과 그에 따른 독성을 확인하는 연구를 수행하였다. 사용한 폴리에틸렌이민은 가지형이고 분자량은 2 kD인 것을 사용하였다. DNA와의 복합체 형성을 알아보기 위하여 전기영동 방법과 피코그린 형광 염색 시약을 사용하였으며 효율적으로 복합체를 형성하는 것을 확인하였다. 전달체의 효율과 독성을 확인하기 위하여 HEK 293 및 HeLa 세포를 사용하여 확인하였다. 실험 결과 PCDA-PEI 리포좀은 세포 내에서 비율이 높아질수록 유전자 전달 효율이 증가하는 경향을 보였고, 세포에 대한 독성도 상대적으로 낮음을 확인하였다. 이러한 결과는 PCDA-PEI 리포좀이 효율적인 유전자 혹은 약물 전달체로 사용될 수 있음을 보여주었다.