Home > Research > Biosensors
 
 
 
생물학적 응용을 목적으로 하는 바이오 센서는 선택성, 생체 적합성, 동역학적 신호 감응비, 가역성 등의 다양한 조건을 충족해야 하며, 이를 위해 무기 화학뿐 아니라, 유기 화학, 물리 화학, 분자 분광학, 생물학을 포함하는 종합적인 사고와 연구 방법을 필요로 한다. 특히, 광발광 바이오 센서는 세포 내 물질 검출에 가장 적합하기 때문에 생리/병리학의 분자 수준의 이해를 제고하는데 큰 역할을 하고 있다.

본 연구실에서는 기존 무기 화학적 방법으로 연구가 불가능했던 생체 내 반자성 아연 이온의 검출을 위한 센서 개발 연구를 진행하고 있다 (그림참조). 특히 기존의 형광 아연 센서에서 보이는 노이즈 신호를 획기적으로 제거하기 위하여 창의적인 분자 설계에 바탕을 둔 이리듐계 착체 기반의 인광 센서를 확보하였으며, 이의 긴 발광 수명 (~㎲) 을 활용한 시간차 신호 검출을 통해 노이즈 신호를 효과적으로 제거할 수 있었다. 나아가, 공초점 레이저 스캐닝 현미경과 발광 수명 현미경을 이용한 세포 내 아연 이미징을 구현하였다.
또한 분자 설계를 통하여 이리듐 착체 내 리간드 간 에너지 전이가 효과적으로 억제된 센서를 합성하고, 이의 다중 인광 특성을 사용하여 세포 내 구리 이온을 검출하는데 성공하였다.
이외에, ESIPT (excited-state intramolecular proton transfer), TICT (twisted intramolecular charge-transfer), 및 FRET (Forster energy transfer) 등의 여기 상태 광물리를 통하여 획기적인 형광 특성을 수반하는 아연 센서군도 연구하여 이의 생물학적 기능성을 구현한 바 있다. 현재 과산화수소 등 생체 내 활성 산소종의 검출 및 정량을 위한 광발광 센서 개발을 진행 중에 있으며, 이를 통하여 광기능성 분자의 우수한 응용 가능성을 확장시키고 있다.