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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 이종범
- 발행연도
- 2017
- 저작권
- 서울시립대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수9
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상보적인 염기서열을 가진 가닥들 사이의 자가조립기능을 바탕으로 DNA는 크고 작은 바이오소재 제작에 널리 이용되어왔다. 특히 의공학적 분야에서는 DNA의 생물학적 기능과 생체친화적 특성을 이용해 다양한 DNA 기반 구조체들이 집중적으로 연구, 개발되어오고 있다. 특히 최근 들어서는 효소를 이용한 DNA 조작 기술의 발달로 DNA를 선택적으로 증폭, 절단, 연결할 수 있게 되면서 DNA는 기능성 고분자로서 더욱 주목을 받게 되었다. 이 가운데, 회전환 증폭 (rolling circle amplification, RCA) 기술은 기존의 PCR (polymerase chain reaction) 기술과 비교해 긴 가닥의 DNA를 손쉽게 합성해낼 수 있다는 장점이 있어 다양한 DNA 구조체의 제작에 이용되어오고 있다.
본 졸업논문에서는 DNA기반 구조체에 금 소재의 물질을 또다른 재료로 사용하여 기존의 DNA 구조체가 가지지 못했던 새로운 기계적, 기능적 특성을 부여하기 위해 진행한 연구 내용과 함께 생체분자 탐지용 바이오센서로서의 응용 방안을 담았다. 나노크기의 금 물질의 경우 낮은 세포내 독성과 특유의 플라즈몬 효과 때문에 널리 이용되어왔으며 특히 본 연구에서는 금나노와이어에 DNA를 금-thiol (Au-S) 결합을 통해 접합시킴으로써 DNA 가닥들의 자가조립을 용이하게 하였고 결과적으로 효과적인 겔화 (gelation) 가 일어나도록 하였다. 또한 금 전극 위에서 효소를 이용해 DNA 가닥을 합성하여 생성된 DNA 가닥들이 전극을 성공적으로 덮고 이후 HAuCl4 처리를 통해 DNA의 향상된 전기 전도성까지도 확인하였다. 더 나아가 순수한 DNA 파티클을 제작하고 HAuCl4 를 코팅하는 방법을 개발한 연구를 통해 DNA 구조체에 플라즈몬 특성을 부여하고 분해 효소에 대한 저항력을 높임으로써 표면 증강 라만 분광법 (surface enhanced raman scattering, SERS) 기반 바이오센서 및 CT (computerized tomography) 로서의 가능성도 확인하였다. DNA와 금 소재 물질을 혼합해 새로운 바이오소재를 개발한 본 기술을 통해 새로운 물성을 가진 기능성 DNA 소재의 제작이 가능할 것으로 예상되며, 특히 의공학적 분야에서의 질병 탐지 센서로서의 효과적 활용이 가능 할 것으로 기대된다.
본 졸업논문에서는 DNA기반 구조체에 금 소재의 물질을 또다른 재료로 사용하여 기존의 DNA 구조체가 가지지 못했던 새로운 기계적, 기능적 특성을 부여하기 위해 진행한 연구 내용과 함께 생체분자 탐지용 바이오센서로서의 응용 방안을 담았다. 나노크기의 금 물질의 경우 낮은 세포내 독성과 특유의 플라즈몬 효과 때문에 널리 이용되어왔으며 특히 본 연구에서는 금나노와이어에 DNA를 금-thiol (Au-S) 결합을 통해 접합시킴으로써 DNA 가닥들의 자가조립을 용이하게 하였고 결과적으로 효과적인 겔화 (gelation) 가 일어나도록 하였다. 또한 금 전극 위에서 효소를 이용해 DNA 가닥을 합성하여 생성된 DNA 가닥들이 전극을 성공적으로 덮고 이후 HAuCl4 처리를 통해 DNA의 향상된 전기 전도성까지도 확인하였다. 더 나아가 순수한 DNA 파티클을 제작하고 HAuCl4 를 코팅하는 방법을 개발한 연구를 통해 DNA 구조체에 플라즈몬 특성을 부여하고 분해 효소에 대한 저항력을 높임으로써 표면 증강 라만 분광법 (surface enhanced raman scattering, SERS) 기반 바이오센서 및 CT (computerized tomography) 로서의 가능성도 확인하였다. DNA와 금 소재 물질을 혼합해 새로운 바이오소재를 개발한 본 기술을 통해 새로운 물성을 가진 기능성 DNA 소재의 제작이 가능할 것으로 예상되며, 특히 의공학적 분야에서의 질병 탐지 센서로서의 효과적 활용이 가능 할 것으로 기대된다.
목차
1. Rolling Circle Amplification on DNA Modified Gold Nanowire for Label-Free Detection of Pathogen DNA. 11.1 Abstract. 21.2 Introduction. 21.3 Materials and Method. 41.4 Results and Discussion. 91.5 Conclusion 181.6 References 192. RCA-Based Biosensor for the Detection of Pathogen DNA in Two Analytical Modes. 252.1 Abstract 262.2 Introduction. 262.3 Materials and Method. 292.4 Results and Discussion. 322.5 Conclusion 442.6 References 453. Size- and Shape-Controlled synthesis of Metal-DNA hybrid particles. 513.1 Abstract 523.2 Introduction. 533.3 Materials and Method. 553.4 Results and Discussion. 603.5 Conclusion 923.6 References 934. Abstract (Korean) 995. Acknowledgement 101
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