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본 연구실은 다양한 화학발광 시스템에 대한 기본적인 이해에 대해 연구하고 있으며 이를 바탕으로 생물학적으로 혹은 임상학적으로 중요한 화합물과 생체 분자의 농도를 결정하는 연구를 수행하고 있다. 뿐만 아니라 본 연구실에서는 이러한 화학발광에서 더 나아가서 화학반응을 전기 화학적으로 유도하는 전기화학발광(Electrogenerated chemiluminescence, ECL)에 대해 연구를 진행하고 있다. 전기화학발광은 화학 반응의 속도와 반응 장소를 제어할 수 있는 장점이 있다. 본 연구실에서는 특히 ECL 대표 물질인 tris(2,2 -bipyridyl)ruthenium(II) [Ru(bpy)32+] 에 관심을 가지고 있으며 이러한 착물을 나노구조체에 고정화한 ECL 센서의 개발에 대해 연구하고 있다. 연구하고 있는 나노구조물로는 sol-gel metal oxide/이온교환성 고분자 afion의 나노다공성 복합막, 탄소나노튜브, 나노자성체, 그리고 나노다공성 백금전극등이 있다. 이렇게 개발된 ECL 전극은 바이오센서, 바이오칩 혹은 HPLC, capillary electrophoresis, lab-on-a-chip등의 검출기로 응용하는 연구를 수행하고 있다. Lectin-Carbohydrate study 화학발광(Chemiluminescence, CL)은 화학반응을 통해 빛을 생성하는 과정이다. 반응물 A와 B가 반응해서 들뜬 상태의 중간체가 생기고 이 중간체가 안정한 상태가 될 때 빛을 생성하는 것이다. 대표적 화학발광물질인 Luminol의 CL반응은 다음과 같다. Luminol + H2O2 → 3-APA* → 3-APA + light (3-APA : 3-aminophthalate) 이러한 화학발광을 이용한 분석 방법은 많이 사용되고 있는 형광법(Fluorescence)에 비해 광원에 기인한 바탕신호가 작을 뿐만 아니라 단순한 측정 시스템을 사용할 수 있는 장점을 가지고 있다. 본 연구실은 다양한 화학발광 시스템에 대한 기본적인 이해에 대해 연구하고 있으며 이를 바탕으로 생물학적으로 혹은 임상학적으로 중요한 화합물과 생체 분자의 농도를 결정하는 연구를 수행하고 있다. 뿐만 아니라 본 연구실에서는 이러한 화학발광에서 더 나아가서 화학반응을 전기 화학적으로 유도하는 전기화학발광(Electrogenerated chemiluminescence, ECL)에 대해 연구를 진행하고 있다. 전기화학발광은 화학 반응의 속도와 반응 장소를 제어할 수 있는 장점이 있다. 본 연구실에서는 특히 ECL 대표 물질인 tris(2,2-ipyridyl)ruthenium(II) [Ru(bpy)32+] 에 관심을 가지고 있으며 이러한 착물을 나노구조체에 고정화한 ECL 센서의 개발에 대해 연구하고 있다. 연구하고 있는 나노구조물로는 sol-gel metal oxide/이온교환성 고분자 Nafion의 나노다공성 복합막, 탄소나노튜브, 나노자성체, 그리고 나노다공성 백금전극등이 있다. 이렇게 개발된 ECL 전극은 바이오센서, 바이오칩 혹은 HPLC, capillary electrophoresis, lab-on-a-chip등의 검출기로 응용하는 연구를 수행하고 있다. Gold glyconanoparticle-based competitive colorimetric assay 금 나노입자는 지난 수년간 크기 조절의 용이성과 뛰어난 장시간 안정성, 그리고 항원·항체 단백질, DNA, RNA와의 뛰어난 생체 적합성 등의 장점으로 말미암아 여러 가지 면역 검정(Immunoassay) 방법에 응용되어왔다. 또한, 금 나노입자는 특정파장의 빛과 금 나노입자 표면의 자유전자들 사이의 상호작용 때문에 전자들의 집단적인 진동이 발생하는 표면 플라즈몬(Surface Plasmon)이라는 독특한 광학적 성질을 가지고 있다. 이때 전자들이 빛을 흡수함으로써 들뜨게 되는데 이때 흡수되는 영역을 표면 플라즈몬 흡수대(Surface Plasmon Absorption Band)라고 한다. 이는 빛의 파장보다 작은 나노물질에서 빛의 흡수는 좁은 파장 영역에 국한되며, 표면 플라즈몬의 흡수 때문에 나타난 흡수 최대치의 파장은 물질의 크기와 모양 그리고 물질 주변의 절연체에 따라 달라진다. 또한, 표면 플라즈몬 흡수대는 나노입자 사이의 거리에도 영향을 받는다. 나노입자가 모여 있으면 상호작용에 의해 각각의 진동의 합이 되는 진동을 하게 되고, 표면 플라즈몬 흡수대의 위치도 변하게 된다. 이와 같은 나노입자의 환경에 따른 민감한 색깔 변화는 나노입자를 센서 분야에서 활용할 가능성을 보여주고 있다. 본 연구실에서는 연구목적에 알맞은 탄수화물을 표면에 고정한 금 나노입자를 사용하여 특정 분석 대상물질의 정성, 정량 분석에 응용하고자 시도하고 있다.