Detection of an anthrax biomarker by screen-printed fluorescent sensors

Abstract

스크린 프린팅 기법과 두 개의 란탄족 이온을 이용해 제조된 형광 센서의 탄저균 검출을 대표적인 탄저균 바이오마커인 디피콜린산을 이용해 알아보았다. 두 종류의 서로 다른 란탄족 이온(유로피움 그리고 터비움)을 에틸렌디아민 사초산과 수용액 상태에서 결합시키고 폴리비닐알코올을 넣어 점도를 높인 후 폴리에터술폰 필름 위로 스크린 프린팅을 수행하였다. 란탄족 이온과 에틸렌디아민 사초산과의 결합은 핵자기공명 분광법과 푸리에 변환 적외분광법을 이용해 관찰했다. 란탄족 이온의 최적 농도 측정과 제조된 형광 센서의 디피콜린산 비율 측정은 자외선 등과 형광분석기를 통해 체계적으로 조사되었다. 유로피움을 이용한 형광 센서와 터비움을 이용한 형광 센서 모두 놀라운 검출 한계 (각각 0.5 나노몰, 0.1 나노몰)를 보여주었으며 터비움을 이용한 형광 센서가 보다 높은 감도를 보여주었다. 이는 작은 에너지 갭과 디피콜린산 삼중 상태와 들뜬 상태의 터비움 사이의 강결합에 의한 것이라 사료된다. 추가적으로 유로피움과 터비움을 사용한 두 형광 센서의 다양한 방향족 리간드의 검출 능력을 비교해보았을 때 디피콜린산에 대해서 뛰어난 선택성(각각 135배, 200배)을 나타내었다. 이러한 결과들은 스크린 프린팅 방법과 두 종류의 란탄족 이온이 함께 탄저균 검출에 이용되었을 때 높은 검출 감도와 선택적 검출에 대한 중요한 정보들을 제공하게 될 것으로 판단된다.