수용액·기체 동시 바이오일렉트로닉스 전자코 및 생체 수용체 기반 선택성 센싱 연구
Bioelectronic nose and receptor-based selective sensing in liquid and gas environments
연구 내용
수용액에서 작동하는 생체 수용체 전자코를 기반으로 단백질 수송체와 나노소재를 결합해 저용해도 기체 향을 직접 검출하는 선택성·민감도 향상 센싱 연구
인간 점막의 기능을 모사하는 생체수용체 기반 바이오일렉트로닉스 전자코를 구축하고, 수용액 및 기체 환경에서 전기적 신호로 냄새 성분을 직접 판별하는 방법을 개발합니다. 특히 odorant-binding protein을 수송체로 사용해 저용해도 향기 분자의 전달을 보완하고, 전기적 응답의 변화를 통해 농도 의존성을 평가합니다. 이를 확장해 MXene 하이드로겔 기반 센싱 구조와 면역세포 유래 나노소포, 그리고 aptamer 조립 기반 field-effect transistor 바이오센서를 적용하여 식품 부패, 알레르겐, 농약 등 다양한 타깃에 대한 전기화학적/전계 응답을 구현하는 차별성을 보유합니다.
관련 연구 성과
관련 논문
4편
관련 특허
0건
관련 프로젝트
2건
연구 흐름
초기에는 수용체 단백질을 센서로 활용하고, odorant-binding protein을 분자 수송체로 도입하여 저용해도 기체 향을 수용액에서도 전기적으로 직접 검출하는 플랫폼을 확립했습니다. 이후 2022년에는 면역세포 기반 nanovesicle을 이용해 식품 알레르겐을 인식하는 전기신호 측정형 바이오센싱으로 확장했습니다. 2024년에는 MXene/하이드로겔 구조로 액상과 기상 환경을 함께 다루는 전자코 성능을 구현하고, aptamer 조립 기반 field-effect transistor 바이오센서를 통해 농약 검출을 수행하는 방향으로 심화되었습니다. 최근에는 휴대형·현장형 검지 수요를 반영해 전기적 계측 기반의 범용 센싱 설계로 연결하는 흐름을 보입니다.
활용 가능성
활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.
- 휴대형 전자코 플랫폼
- 수용액·기체 동시 악취 판별
- 식품 신선도 모니터링
- 농약 잔류 신속 검출
- 식품 알레르겐 진단
- 엑소좀 기반 심장질환 보조진단
- 현장형 바이러스 검출 시스템
- 면역유래 나노소포 기반 인식소자
- aptamer-조립 FET 센서
- 수송 단백질 기반 저용해도 타깃 전달
관련 논문
구분
제목
Bioelectrical Nose Platform Using Odorant-Binding Protein as a Molecular Transporter Mimicking Human Mucosa for Direct Gas Sensing
MXene/Hydrogel-based bioelectronic nose for the direct evaluation of food spoilage in both liquid and gas-phase environments
2D magnetic nanoporous carbon with bridge-type aptamer assembly for pesticide detection based on a regenerative field-effect transistor biosensor
Adaptive biosensing platform using immune cell-based nanovesicles for food allergen detection
관련 프로젝트
구분
제목
다중모드 엑소좀 검지 및 이질성 평가와 심장 질환 분야로의 잠재적 응용 연구
현장형 바이러스 검출 및 분석 시스템