KR20090066945A - 산화아연-금 코어-쉘 구조의 반도체 나노 입자를 이용한바이오 센서 - Google Patents

산화아연-금 코어-쉘 구조의 반도체 나노 입자를 이용한바이오 센서 Download PDF

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KR20090066945A
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유민규
김영도
유은태
전석민
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유민규
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Abstract

본 발명은 반도체 나노 입자를 코어로 하고 금이나 은을 쉘로 하는 코어-쉘 구조의 나노 입자를 이용한 바이오 센서에 관한 것으로 코어 물질의 상을 변화시켜 쉘을 형성하는 것을 특징으로 하며, 기존의 반도체 나노 입자보다 높은 발광 효율을 얻을 수 있고 귀금속으로 이루어진 쉘에 의한 생체 친화성으로 인해 바이오 센서로의 응용을 할 수 있다.
반도체 나노입자, 상변태, 코어-쉘 구조, 바이오 센서, 금, 은

Description

산화아연-금 코어-쉘 구조의 반도체 나노 입자를 이용한 바이오 센서 { ZnO-Au core-shell nanocrystals for biosensors }
본 발명은 코어-쉘 구조의 반도체 나노 입자를 이용한 바이오 센서에 관한 것이다. 보다 상세하게는 코어 반도체 나노 입자 표면에 금이나 은을 이용하여 쉘을 형성하여 제조된 코어-쉘 구조의 반도체 나노 입자를 이용하여 바이오 센서를 제작함으로써 나노 입자 주위의 쉘이 표면 플라즈몬 공명 현상으로 더 많은 전자를 코어에 전달하여 기존의 반도체 나노 입자 보다 높은 발광 효율을 나타내는 나노 입자를 이용한 바이오 센서에 관한 것이다.
현재 나노 입자를 이용한 산화아연-금 나노 구조의 구조 및 합성 방법은 첨부한 도 1에 나타나 있다
상기와 같은 나노 구조를 이용한 센서의 가장 큰 문제 중 첫 번째는 산화아연-금 나노 구조에 관련된 문제이다.
즉, 산화아연-금을 덤벨 구조가 아닌 코어-쉘 구조로 형성시켜야 한다는 것이다. 상기 코어-쉘 구조의 나노 입자를 형성하는 공정은 활발하게 이루어지고 잇는 나노 기술의 연구에 힘입어 상당한 진전을 보이고 있기도 하지만 더 높은 발광 효과와 바이오 센서로 사용하기 위해서는 연구가 더욱 필요한 상황이다.
현재에는 산화아연과 금을 접합시켜 발광 효과를 상당히 늘릴 수 있다는 장점은 있으나 산화아연-금 코어-쉘을 형성시킬 경우 더 높은 발광효과를 얻을 수 있으며 바이오 물질에 탁월한 친화력을 가지고 있는 금 쉘로 인해 바이오 센서로 사용할 수 있다.
두 번째로, 산화아연과 금이 덤벨 구조로 접합된 구조를 이루고 있기 때문에 코어-쉘 구조보다 구조적인 안정성이 더 낮다는 단점이 있다.
세 번째로, 금 쉘을 형성 하지 못하였기 때문에 생체 방면의 활용 측면에서 떨어진다는 문제점이 있다.
산화아연-금 코어-쉘 구조의 바이오 센서의 경우 쉘의 재료로 쓰이는 귀금속인 금이 FCC 구조이기 때문에 코어의 산화아연의 구조도 FCC 구조로 변환하여 균일한 쉘로 형성하는 것이 핵심 기술 중 하나이다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 산화아연을 코어로 하고 금을 쉘로 하는 코어-쉘 구조의 나노 입자를 형성함으로써 기존의 덤벨 형태의 나노 구조를 대체하고, 또한 코어-쉘 구조로 더 높은 발광 효율과 생체 활용도를 높이는데 있다.
상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예는, 금의 FCC구조로의 변환; 산화아연-금 코어-쉘 구조로 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기 코어-쉘 구조의 나노 입자는 산화아연 나노 입자를 코어로 하고 귀금속 중 금, 은을 쉘로 하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
본래에 HCP 구조를 띠는 산화아연을 FCC 구조로 변화시켜 같은 FCC 구조를 가지고 있는 금으로 쉘을 싸 코어-쉘 구조로 만든다. 이때 HAuCl4 용액에 산화아연 나노 입자를 분산시켜 NaBH4를 천천히 떨어뜨려 금 나노 클러스터를 형성한다. 이 나노 클러스터들이 형성하면서 쉘 형태로 변하게 된다. 다음으로 금 쉘에 글루코스 효소를 붙여 혈당 센서로 이용한다.
도 1은 기존의 산화아연-금 복합구조의 나노 입자 구조도이다.
도 2는 본 발명에 의한 산화아연-금 코어-쉘 나노 입자의 단면 구조도이다.
도 3은 상기의 나노 입자를 이용한 바이오 센서의 구조도이다.

Claims (3)

  1. 코어 재료의 상변화를 통한 코어-쉘 구조 형성
  2. 제 1항의 방법을 이용해 만든 산화아연-금 코어-쉘 나노 입자 구현
  3. 제 2항에 있어서 산화아연-금 코어-쉘 나노 입자에 생체 물질을 붙여 바이오 센서 구현
KR1020070134690A 2007-12-20 2007-12-20 산화아연-금 코어-쉘 구조의 반도체 나노 입자를 이용한바이오 센서 KR20090066945A (ko)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102735752A (zh) * 2012-06-11 2012-10-17 东南大学 基于金纳米簇的肿瘤靶向活体多模态成像方法

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