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Surface-enhanced Raman Spectroscopy via Surface Modified Gold Nanorods

SERS를 통한 표면 치환 금 나노입자의 거동 및 특성 연구

초록/요약

Transport of molecules and ions across cellular membranes is a fundamental process in biology. Visualization of how incoming molecules or ions interact with cellular membrane, penetrate, diffuse into cytoplasm is essential element toward understanding of such transport. However, detection techniques for this purpose have not been explored yet. Here we propose an innovative label-free detection technique that, in principle, permits study of membrane transport. Surface modified gold nanorods (GNRs) were used as model systems and nanoprobes for surface-enhanced Raman scattering (SERS), respectively. We also address the sensing capability of our method including the limit of detection in great details.

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초록/요약

세포막에서는 다양한 이온과 분자들이 수송과정을 거치면서 세포 내의 일정한 pH를 유지시키고 세포 내에 쌓인 노폐물을 밖으로 배출한다. 따라서 이러한 세포막에서의 수송현상은 다양한 생물학적 현상을 이해하는데 가장 기본적이면서 필수적인 현상이라고 할 수 있다. 최근 나노 입자들을 통한 in-vivo 시스템의 응용이 활발해지고 있으므로 나노 입자를 통하여 세포막에서 이동하는 분자나 이온을 시각적으로 검출하는 것이 다양한 세포 수송현상 메커니즘을 응용하는 첫 걸음이 될 수 있다. 그러나 현재까지 세포막의 특정 부분에서 어떠한 현상이 일어나는지를 미시적인 관점에서 측정할 수 없다는 단점이 있다. 따라서 우리는 이번 연구에서 간단하고 혁신적으로 특정 부분에서의 해상도를 구현할 수 있는 표면증강라만산란 방법을 제시한다. 이를 위하여 금나노라드 입자가 세포막의 표면에서 내포작용과 같은 현상을 일으키는 것을 가정하여 금나노라드의 표면을 단백질 이중층으로 치환하고 이를 통해 기존의 복잡한 현미경 없이도 재연성있는 분자 검출 신호를 얻을 수 있었다. 이러한 장점들에 근거하여 본 기술이 세포막을 통해 이동하는 분자검출기법에 중요한 밑거름이 될 것을 기대한다.

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