Conjugated Polymer Biosensors

Abstract

최근 공액고분자 시스템을 이용한 센서의 개발에 많은 관심과 노력을 기울이고 있다. 공액고분자 센서는 분석하고자하는 물질을 인식할 때 신호의 증폭 현상을 가져올 수 있기 때문에 단분자로 이루어진 센서가 가지지 못하는 장점을 지닌다. 크라운 에테르기를 가지는 폴리티오펜 또는 폴리피롤은 특정 금속 이온을 인식하는 센서로, 폴리페닐렌에틸렌은 분자인식에 의한 형광의 변화를 이용한 센서로 연구되고 있다. 또한 공액고분자 주쇄에 바이피리딜을 도입하여 금속이온을 인식할 때 파이 오비탈의 변화를 가져와 색이 변하는 고분자도 보고되고 있다. 여러 가지 공액고분자 중에서도 주쇄에 이중결합과 삼중결합이 교대로 존재하는 폴리디아세틸렌은 그 독특한 특성으로 말미암아 센서로서의 응용가능성이 높다. 폴리디아세틸렌은 외부의 자극이 없을 때에는 650nm에서 최대 흡수파장을 지니는 청색을 띄게 된다. 이 청색의 폴리디아세틸렌이 pH, 온도, 용매, 기계적인 스트레스, 분자인식과 같은 외부의 자극을 받으면 550nm에서 최대흡수파장을 지니는 적색으로의 전이가 일어난다. 이러한 폴리디아세틸렌의 색전이 특성을 이용하여 본 연구팀에서는 다양한 기능기를 디아세틸렌 단량체의 말단에 붙이고 이들 단량체를 분자조립(molecular assembly) 한 후 자외선 노광에 의해 폴리디아세틸렌 고분자 센서를 만들어 특성을 조사하였다. 이번 발표에서는 본 연구팀의 최근 결과를 중심으로 공액고분자를 이용한 바이오센서의 제조와 응용에 관하여 살펴보고자 한다.