Label-free optical biosensors for the detection of various biomolecules
- 주제(키워드) Calcium ion (Ca2+) , GPCR (G-protein coupled receptor) , Optical biosensing techniques , Protein aggregation , THz-TDS (Terahertz time-domain spectroscopy)
- 발행기관 고려대학교 KU-KIST융합대학원
- 지도교수 서민아
- 발행년도 2024
- 학위수여년월 2024. 8
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 KU-KIST융합대학원 NBIT융합전공
- 원문페이지 43 p
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/korea/000000288584
- UCI I804:11009-000000288584
- DOI 10.23186/korea.000000288584.11009.0001567
- 본문언어 영어
초록/요약
이 연구는 새로운 광학 바이오센싱 기술을 통해 다양한 생체 분자의 검출을 목표로 하였습니다. 먼저, 세포 자극에 의한 반응에서 중요한 역할을 하는 칼슘 이온 (Ca2+) 은 GPCR등의 수용체를 통해 유입되며, 이는 신약 개발 연구에서 중요한 지표로 여겨집니다. 우리는GPCR 계열 수용체인 DRD1을 통한 Ca2+ 유입을 새로운 원뿔형 Au/PDMS 플랫폼을 이용하여 가시광선 영역의 광 투과성 변화로 검출하였습니다. 또한, THz-TDS를 활용하여 단백질 응집을 검출하는 방법을 제시했습니다. 단백질 응집은 대장균에서 재조합 단백질을 생산하는 시스템의 주요 단점으로 알려져 있습니다. 이는 분자 간의 상호작용 모드를 포함하는 THz 파장의 특성을 이용하여 단백질 응집에 의해 유도된 극성 변화를 광 투과성 변화를 통해 측정함으로써 검출하였습니다. 이러한 바이오센싱 기술들은 광학적 특성을 활용함으로써 높은 정확도와 민감도를 가진 생체 분자 검출을 가능하게 하며, Ca2+, 수용체, 단백질 응집체와 관련된 신약 개발 및 질병 진단에 중요한 잠재력을 가집니다.
more목차
ABSTRACT i
국문 초록 iii
TABLE OF CONTENTS ⅴ
LIST OF FIGURES ⅵ
CHAPTER 1. INTRODUCTION 1
CHAPTER 2. Ca2+ Influx Using Au/PDMS Platform 2
2.1 Background and Motivation 2
2.1.1 G protein-coupled receptor (GPCR) 2
2.1.2 Ca2+ influx via DRD1 2
2.2 Measurements and Analysis 3
2.3 Methods 12
CHAPTER 3. Protein Aggregates Detection Using THz-TDS 14
3.1 Background and Motivation 14
3.1.1 Recombinant protein production in E. coli 14
3.1.2 Protein aggregation 14
3.1.3 Metamaterial-applied THz-TDS 15
3.2 Measurements and Analysis 15
3.3 Methods 24
CHAPTER 4. CONCLUSION 28
REFERENCES 29
