Optical multi-probing biosensors for environmental monitoring

연구목표

본 연구의 주요 목적은 수자원 환경에 존재하는 독성물질 및 EDCs 의 검출 과 실시간 모니터링이 가능한 광섬유-바이오 다중 센서 기술을 개발하는 것이다. 이러한 모니터링 바이오센서 시스템은 개발은 3가지 부분으로 진행된다 첫째, 광섬유 센서 표면의 바이오리포터 고정화(형광 물질 및 박테리아, 항체) 기술 개발, 둘째 생체발광물질 및 항체 항원 반응의 지속적 측정을 위한 기기 기술 개발, 마지막으로 랩뷰(LabView) 소프트웨어를 활용한 기기 제어 및 모니터링 시스템 기술 개발함.

연구내용

EDCs (Endocrine disrupting compounds) 제어, 중금속 및 화학물질 등의 수질 오염 물질의 분석 및 모니터링을 위하여 광학적 생물학적 기술의 활용을 통한 수질의 분석 및 실시간 모니터링 시스템 기술의 개발 내용은 다음과 같다.① 물속의 다양한 오염원(EDCs 또는 중금속)으로 인해 발생하는 센서의 생체발광효과를 위한 효모균과 박테리아 세포의 센서 표면 고정 기술② 실시간 측정 시스템을 위한 광섬유 센서 신호 수집 시스템의 설계③ 새로운 생체발광세포의 센서 내의 고정화 기술 ④ EDC와 중금속 및 화학물질의 다양한 농도 측정이 가능한 기기의 효율성을 시험⑤ EDC와 중금속 및 화학물질을 검출하기 위한 상수도 수질의 시험.⑥ 수중의 살충제, 화학물질, 중금속 검출을 위하여 면역 센서 원리를 기초로 하는 브래그 격자, SPR, SERS 센서의 개발⑦ 브래그 격자, SPR, SERS, bioluminescence를 활용한 광섬유 나노센서 배열기술 개발⑧ 시스템의 제어, 데이터 수집 및 분석과 실시간 모니터링을 위한 랩뷰 소프트웨어에 의한 시스템 기술 개발

기대효과

○질 및 해양오염 검사 등의 환경 모니터링을 위한 환경 센서 등에 응용○임상병리적인 목적의 분석시스템 분야 및 생체물질 분석을 통한 신약개발에 활용○지능형 네트워킹된 의료서비스의 센서로 사용○ 군사용 생화학 무기 탐지용 센서로 활용