그래핀/ rGO 기반 전계효과 나노바이오센서 소자와 표면 기능화

Graphene/rGO field-effect nanobiosensor devices and surface functionalization

연구 내용

그래핀 기반 FET에 표면 개질과 전극 설계를 결합해 신경퇴행성 바이오마커 및 효소 반응 신호를 저농도에서 정량 검출하는 나노바이오센서 연구

그래핀 및 reduced graphene oxide를 전기화학적 전도 채널로 활용하고, 폴리아닐린 및 폴리머 그라프트와 같은 표면 기능화를 통해 생체분자 결합과 전기적 감도를 동시에 확보합니다. 전계효과 기반 측정으로 pH 및 전하 환경 변화에 대한 응답을 안정화하고, 효소 고정 및 약물 저해 효과까지 연계하여 실시간 신호를 해석하는 센서 구조를 구현합니다. 이를 바탕으로 치매 관련 바이오마커와 알파시누클레인 분석에 적용 가능한 그래핀 나노바이오센서 시스템을 구축합니다.

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연구 흐름

초기 연구에서는 reduced graphene oxide field-effect transistor의 감지 메커니즘을 바탕으로, 바이오플루이드에서의 다중 바이오마커 저농도 검출 가능성을 검증하고 전극-표적 결합이 성능에 미치는 영향을 규명했습니다. 이후 polyaniline-grafted rGO FET로 표면 결합 자리를 제공하고 pH 응답 특성을 조절하여 효소 기반 신호를 보다 안정적으로 측정하는 방향으로 확장했습니다. 최근에는 그래핀 기반 감지 플랫폼을 루이소체 인지장애의 알파시누클레인 분석으로 확장하고, 임상 적용을 고려한 센서 시스템 수준의 통합 설계를 수행하고 있습니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

그래핀 기반 실시간 바이오마커 검출
표면 기능화 기반 FET 센서 플랫폼
효소 고정화 기반 전기적 신호 모니터링
알파시누클레인 분자진단 적용
저농도 분석용 전기적 증폭 구조
pH 안정성 확보 센서 설계
바이오리셉터 결합 최적화
약물 저해 효과 스크리닝 모듈
임상 혈액 시료 호환 측정
포인트오브케어 센서 검증 프로토콜