화공생명공학과 강태욱 교수, 기계공학과 김동철 교수, 한국과학기술연구원 고형덕 박사 공동연구팀,

플라즈모닉 합금구조체 기반의 표면-분자 상호작용 제어에 의한 분자 검출 감도 향상 기술 개발

강태욱 교수 연구팀(공동 제1저자: 라주아 연구교수)은 기계공학과 김동철 교수 연구팀(공동 제1저자: 이현주 박사과정생) 및 한국과학기술연구원 고형덕 박사 연구팀과의 공동 연구를 통해 플라즈모닉(plasmonic) 구조체의 전자 구조 변조를 이용하여 표면과 분자 사이의 상호작용을 제어함으로써 음전하를 띤 분자들을 민감하게 검출할 수 있는 기술을 개발했다. 플라즈모닉 구조체의 전자 구조는 두 종류의 금속을 이용한 합금 구성을 통해 변화시킬 수 있으며, 이러한 전자 구조 변화에 의해 음전하를 띤 (생체)분자들에 대한 검출 감도를 증가시킬 수 있음을 보여주었다. 본 연구는 전자 구조의 변조가 플라즈모닉 구조체를 활용한 분자 검출 기술에서 검출 감도를 향상시킬 수 있는 방법으로 활용될 수 있음을 시사한다.

이 연구는 ‘해외우수연구기관협력허브구축사업’과 교육부와 한국연구재단이 추진하는 ‘대학중점연구소지원사업’, 과학기술정보통신부의 개인기초연구사업, 그리고 KIST 기관연구사업의 지원을 받아 수행되었으며, 연구 결과는 나노과학 분야의 국제 학술지 ‘Nano Letters’에 6월 4일자 온라인으로 게재되었다.

논문 제목: Enhanced Molecular Interaction of 3D Plasmonic Nanoporous Gold Alloys by Electronic Modulation for Sensitive Molecular Detection

논문 링크: https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.4c01505