Small-film-type ion sensors are garnering considerable interest in the fields of wearable healthcare and home-based monitoring systems. The performance of these sensors primarily relies on electrode capacitance, often employing nanocomposite materials composed of nano- and sub-micrometer particles. Traditional techniques for enhancing capacitance involve the creation of nanoparticles on film electrodes, which require cost-intensive and complex chemical synthesis processes, followed by additional coating optimization. In this study, we introduce a simple one-step electrochemical method for fabricating gold nanoparticles on a carbon nanotube (Au NP–CNT) electrode surface through cyclic voltammetry deposition. Furthermore, we assess the improvement in capacitance by distinguishing between the electrical double-layer capacitance and diffusion-controlled capacitance, thereby clarifying the principles underpinning the material design. The Au NP–CNT electrode maintains its stability and sensitivity for up to 50 d, signifying its potential for advanced ion sensing. Additionally, integration with a mobile wireless data system highlights the versatility of the sensor for health applications.

We use vdW-corrected density functional theory (DFT) calculations with additional electron distribution correction to study the water binding chemistry of an Au nanoparticle supported on CeO2(111) with a linear step-edge. The initial structural model of Au/CeO2 used for DFT calculations is constructed by stabilizing a Au9 nanoparticle at the linear step-edge on a CeO2(111) slab. The calculated binding energy of a water molecule clearly shows that the interfacial site between Au and CeO2 binds water more strongly than the binding sites at the surface of Au nanoparticle. Subsequent water dissociation calculation result shows that the interface-bound water can be relatively easily dissociated into–OH and –H, providing a hydroxyl group that can be utilized as an oxygen source for CO oxidation. Based on the low dissociation energy of the interface bound water molecule, we suggest that the water at the Au-CeO2 interface can facilitate further oxidation of Au-bound CO. Our results point out that Au-CeO2 interface-bound water is beneficial for low-temperature oxidation reactions such as the water-gas shift reaction or preferential CO oxidation reaction.

본 연구에서는 시판되고 있는 혈청 내 AChE가 acetylthiocholine과 반응하여 GNP에 aggregation 일으키는 원리를 이용하여 신선채소 농산물 중에 저농도 농약을 신속하고 간편하게 분석할 수 있는 비색-신속 농약 검출법을 개발하는 연구를 수행하였다. 먼저 비색-신속 농약 검출법의 최적화를 위해 GNP 입자의 크기에 따른 응집정도 를 확인하여 15~20 nm 직경의 GNP를 선정하였고, 혈청의 희석배수와 acetylthiocholine의 농도를 확인하여 GNP 응집 차이가 가장 큰 혈청 1000배 희석과 acetylthiocholine 1 mM을 최적화 조건으로 선정하였다. 비색-신속 농약 검출법의 평가를 위해 최적화된 비색농약분석법을 이용하여 유기인계 농약은 dimethyl amine으로 카바메이트계 농약은 carbofuran으로 민감도를 분석한 결과 모두 7.5 ng/mL 까지 검출이 가능한 것으로 확인되었으며 이는 기존의 비색-신속 농약 검출법과 비교했을 때 높은 민감도와 특이성을 나타내었다. 농약 이외에 화학물질인 곰팡이독소 등에 대한 반응성은 확인되지 않아 높은 특이성을 나타내었 다. 또한 상추, 깻잎, 양상추에 대한 시료 전처리법을 확 립하고 임의로 오염시킨 3종(상추, 깻잎, 양상추)의 농산물에 대해서 회수율을 확인한 결과유기인계와 카바메이트계 농약을 83.85~133.16% 정도의 회수율이 확인되었다. 이상의 결과 볼 때 본 연구에서 개발한 비색-신속 농약 검 출법을 이용한다면 시판 농산물의 잔류농약을 신속하고 민감도 높게 검출할 수 있을 것으로 판단된다.

목적: 비침습적 혈당 분석은 환자의 편의와 감염에 대한 안전성을 위하여 요구된다. 본 연구에서는 금 나노입자의 합성과 응집반응을 활용하여 누액 내 글루코오스의 농도를 정량적으로 분석하고, 이를 종이 미세유체 장치에서 구현하고자 하였다. 방법: 종이 미세유체 장치는 얇은 필터 종이 위에 3mm 직경의 친수성 영역을 형성하는 왁스패턴을 인쇄하여 제작되었다. 완성된 종이 미세유체 장치 위에 염화금 용액 4μl과 누액의 생리적 농도의 글루코오스 용액 5μl를 차례로 떨어뜨려 건조시켰다. 글루코오스 용액이 건조 되면, 개시제(Sodium hydroxide, 60mM)와 발색강화제(Sodium chloride, 100mM)가 포함된 용액 5μl을 떨어뜨려 테스트 영역을 발색시켰다. 테스트 영역의 색상 값은 붉은 색과 노란색의 비율로 환산하여 분석하였다. 결과: 테스트 영역은 글루코오스 농도가 증가함에 따라서 옅은 노란색에서 분홍색으로 변하였다. 또한 농도가 증가함에 따라, 비색분석의 R/Y 비율 값은 선형으로 증가하였다. 이는 글루코오스에 의하여 금 이온이 금 나노입자로 환원됨을 의미한다. 글루코오스의 각 농도에 대한 SEM 이미지를 보면, 글루코오스 농도가 증가함에 따라 종이 표면에 더 많은 금 나노 입자가 흡착된 것을 볼 수 있다. 흡착된 금 나노입자는 20–50nm 직경의 붉은색을 띄는 형태로 형성되었다. 카오트로픽 이온의 첨가는 금 나노입자의 응집을 촉진하여, 보다 진한 발 색양상을 나타내었다. 카오트로픽 이온이 적용된 글루코오스의 분석은 높은 신뢰도 (R² >0.95)를 나타내었다. 결론: 본 연구는 글루코오스와 이온성 요인들에 의해서 금 나노입자가 합성, 응집되는 원리를 이용하여 누액 내에 존재하는 글루코오스의 양을 판정하였다. 이 글루코오스 정량 검출 방법은 기존의 검출 기법과는 다른 새로운 검출 전략으로, 현재 바이오센서 분야에서 각광 받고 있는 금속 나노입자가 활용되었다. 또한 적은 양의 체액을 대상으로 하기 때문에 경제 적인 비색분석으로 활용될 수 있다.

In this study, we synthesize silica-core gold-satellite nanoparticles (SGNPs) for the surface-enhanced Raman scattering (SERS) based sensing applications. They consist of gold satellite nanoparticles (AuNPs) fixed on the silica core nanoparticles, which sizes of AuNPs can be tunned by varying the amount of reactants (growth solution and reducing agent). Their surface plasmon resonance (SPR) properties were characterized by using UV-vis spectroscopy, showing that the growth of AuNPs on silica cores leads to the light absorption in the longer wavelength region. Furthermore, the size increase of AuNPs exhibited the dramatic change in SERS activity due to the formation of hot spots. The optimized SGNPs showing enhancement factor ~3.8x106 exhibited a detection limit of rhodamine 6G (R6G) as low as 10-8M. These findings suggest the importance of size control of SGNPs and their SPR properties to develop highly efficient SERS sensors.

‘급속면역금나노입자막대 (RIGS) 키트’라 명명된 RIGS 키트는 간단한 면역 흡착막대 방식으로 사용자가 빠르고 편리하게 이용할 수 있으며 토마토덤불위축바이러스 (TBSV)에 대한 현장진단을 하기 위하여 개발되었다. 토끼의 TBSV 항 혈청에서 정제된 면역글로블린G (IgG)는 단백질A 크로마토그래피법으로 정제되었으며 이후 금 나노입자와 결합하여 니트로셀룰로스막에서 진단 선을 표시하도록 고안되었다. TBSV 항체와 비특이적으로 결합하는 단백질A를 같은 진단막대에서 대조선으로 이용되었다. RIGS-TBSV 키트를 이용한 진단은 의심 식물 시료를 완충액이 들어간 플라스틱 봉지에 넣고 착즙후 진단막대기를 넣으면 5-10분 후 결과를 알 수 있도록 고안되었다. TBSV가 감염된 토마토 즙액에 RIGS 막대기를 넣고 진단한 결과 TBSV 농도에 비례하여 진단 선이 형성됨이 관찰되었으며, 이들 키트들은 TBSV와 연관되지 않은 다른 고추 바이러스들에서는 비특이적 반응이 형성되지 않았다. 이런 결과들은 RIGS-TBSV 키트가 TBSV 진단에 다른 어려운 실험이나 기술이 필요하지 않고 쉽게 병원균을 진단 할 수 있다는 것을 의미한다. 그러므로, RIGS-44 TBSV 키트는 TBSV 감염이 의심되는 식물체들의 현장 진단 뿐만 아니라 실험실에서 의 TBSV 진단에 효과적이라 할 수 있다.

‘급속면역금나노입자막대 (RIGS) 키트’라 명명된 빠르며 사용자 편의 및 간단한 면역흡착막대 방식의 키트가 오이모자이크바이러스 (CMV)의 현장진단을 하기 위하여 개발되었다. 토끼의 CMV항혈청에서 정제된 면역글로블린G (IgG)는 단백질A 크로마토그래피법으로 정제되었으며 이후 금나노입자와 결합하여 니트로셀룰로스막에서 진단선 표시하도록 고안되었다.CMV항체와 비특이적으로 결합하는 단백질A를 같은 진단막대에서 대조선으로 이용되었다. RIGS-CMV 키트를 이용한 진단은 의심 식물 시료를 완충액이 들어간 플라스틱 봉지에 넣은 후 착즙 후 진단막대기를 넣으면 된다. 결과는 5-10분 후알 수 있다. CMV가 감염된 고추, 오이 및 멜론의 즙액에RIGS 막대기를 넣고 진단한 결과 CMV 농도에 비례하여 진단선이 형성됨이 관찰되었으며, 이들 키트들은 CMV와 연관되지 않은 다른 고추바이러스들에서 비특이적 반응이 형성되지 않았다. 이런 결과들은 RIGS-CMV 키트가 매우 민감하며,진단에 별 다른 실험실 기술이나 경험이 필요하지 않는 다는것을 의미한다. 그러므로, RIGS-CMV 키트는 CMV 감염이의심되는 식물체들의 현장 진단 뿐만 아니라 실험실에서의CMV 진단에 효과적이다.

We demonstrated size control of Au nanoparticles by heat treatment and their use as a catalyst for single-walled carbon nanotube (SWNTs) growth with narrow size distribution. We used uniformly sized Au nanoparticles from commercial Au colloid, and intentionally decreased their size through heat treatment at 800 oC under atmospheric Ar ambient. ST-cut quartz wafers were used as growth substrates to achieve parallel alignment of the SWNTs and to investigate the size relationship between Au nanoparticles and SWNTs. After the SWNTs were grown via chemical vapor deposition using methane gas, it was found that a high degree of horizontal alignment can be obtained when the particle density is low enough to produce individual SWNTs. The diameter of the Au nanoparticles gradually decreased from 3.8 to 2.9 nm, and the mean diameter of the SWNTs also changed from 1.6 to 1.2 nm for without and 60 min heat treatment, respectively. Raman results reconfirmed that the prolonged heat treatment of nanoparticles yields thinner tubes with narrower size distribution. This work demonstrated that heat treatment can be a straightforward and reliable method to control the size of catalytic nanoparticles and SWNT diameter.

Superhydrophobic SiO2 layers with a micro-nano hierarchical surface structure were prepared. SiO2 layers depositedvia an electrospray method combined with a sol-gel chemical route were rough on the microscale. Au particles were decoratedon the surface of the microscale-rough SiO2 layers by use of the photo-reduction process with different intensities (0.11-1.9 mW/cm2) and illumination times (60-240 sec) of ultraviolet light. With the aid of nanoscale Au nanoparticles, this consequentlyresulted in a micro-nano hierarchical surface structure. Subsequent fluorination treatment with a solution containingtrichloro(1H,2H,2H,2H-perfluorooctyl)silane fluorinated the hierarchical SiO2 layers. The change in surface roughness factorwas in good agreement with that observed for the water contact angle, where the surface roughness factor developed as ameasure needed to evaluate the degree of surface roughness. The resulting SiO2 layers revealed excellent repellency towardvarious liquid droplets with different surface tensions ranging from 46 to 72.3mN/m. Especially, the micro-nano hierarchicalsurface created at an illumination intensity of 0.11mW/cm2 and illumination time of 60 sec showed the largest water contactangle of 170o. Based on the Cassie-Baxter and Young-Dupre equations, the surface fraction and work of adhesion for the micro-nano hierarchical SiO2 layers were evaluated. The work of adhesion was estimated to be less than 3×10−3N/m for all the liquiddroplets. This exceptionally small work of adhesion is likely to be responsible for the strong repellency of the liquids to themicro-nano hierarchical SiO2 layers.

Purpose : In this study, we manufactured functional contact Jens using 2-hydroxyethyl methacrylate, N-vinyl-2-pyrrolidone, methyl methacrylate and nano Au, platinum with antibiosis. Methods : The resulting mixture was copolymerized by heating at 70"C for about 40 minutes, at 80"C for about 40 minutes, and finally at wo·c for about 40 minutes. Results : The physical properties of the produced polymers were measured as followings. The refractive index of 1.431-1.432, water content of 38.58-39.53%, visible transmittance of 89.8- 91.5%, and oxygen transmissibility of 6.5934 xl0-9 cm/s ml Oz/ml xmmHg were obtained. Conclusions : In this study, we manufactured high-performance ophthalmic material containing nano gold and pJatinum which could protect eye from envirorunental factors. lt is judged that functional polymer materia! with the physical properties required to produce contact Jens was made.

신생혈관 형성은 세포의 성장 및 상처 치유 과정에서 중요한 현상이다. 그러나 성장인자의 불균형은 시각 및 면역질환과 같은 다양한 질환을 야기한다. 이러한 질환을 치료하는 방법 중 신생혈관 형성을 억제하는 것이 중요한 방법 중 하나이다. AuNPs의 기능과 기전이 신생혈관 형성에 있어서 아직 밝혀진 바가 없다. 현재 PEDF가 항신생혈관 형성 물질로 제안되고 있다. 본 연구에서 우리는 AuNPs가 BRECs에서 VEGF로 유도된 세포의 증식 및 이동, 신

본 연구는 BRECs에서 AGEs로 유도된 세포의 이동 및 침윤에 있어서 AuNP의 역할에 관한 연구이다. 소 망막으로부터 내피세포를 분리하고, 세포 생존율은 MTT assay로 확인하였다. Wound migration assay는 BRECs의 이동력을 확인하기 위해 수행하였다. Tube formation은 on-gel system을 통해 확인하였다. AuNP의 apoptosis 유도는 caspase-3 assay를 통해 확인하였다. AGE-BSA은 세

국내 남성에게서 지속적으로 발생하는 전립선암을 대상으로, 근접치료 시 금 나노입자 밀도에 따른 흡수 선량을 평가하고자 하였다. 흡수선량 평가는 몬테카를로 시뮬레이션을 이용한 MCNPX 프로그램을 이용하였다. 선원은 일시적 삽입선원 192Ir과 영구적 삽입선원 103Pd을 이용하였으며, 금 나노입자의 밀도는 0 mg, 7 mg, 18 mg, 30 mg으로 하였다. 그 결과 표적장기인 전립선은 192Ir이 2.95E-14 Gy/e에서 4.42E-14 Gy/e로 밀도에 비례해서 증가하였으며, 103Pd도 동일한 경향성을 보였다. 또한 주변장기에 대한 선량은 밀도에 반비례하여 감소하는 것으로 나타났다. 따라서 근접치료 시 나노입자의 사용은 치료가능비를 상승시킬 수 있을 것으로 판단된다.

Background : Anemarrhena asphodeloides has efficacy such as anti-fungal, anti-cancerous, anti-inflammatory, anti-diabetic, Anti-UV etc. Metal nanoparticles are used for photo imaging, cancer resection and drug delivery etc in medical field. Therefore A. asphodeloides nanoparticles will be expected better efficacy for therapeutic properties in medical field. Methods and Results : The water extract of A. asphodeloides mediated the synthesis of Aa-AgNPs and Aa-AuNPs. Their characterized by several physicochemical techniques such as UV-Vis spectrophotometry, FE-TEM, EDX spectroscopy, SAED pattern, DLS size analysis, XRD analysis, and FTIR analysis. Both Aa-Ag/AuNPs were evaluated for cytotoxicity towards 3T3-L1, A549, HT29 and MCF7. Aa-AgNPs and Aa-Au NPs were found to be spherical, face-centered cubic nanocrystals with hydrodynamic diameter of 190 and 258 ㎚. In vitro cytotoxic analysis revealed that up to 50 ㎍/㎖-1 concentration Aa-Au NPs did not exhibit any toxicity on 3T3-L1, HT29 and MCF7 cell lines, while being specifically cytotoxic to A549 cell line. On the contrary, Aa-Ag NPs displayed a significantly higher toxicity in all cell lines specially MCF7 cell line. ROS generation was not affected by Aa-Au NPs, but Aa-AgNPs has a higher potential to induce oxidative stress in A549 cells than HT29 and MCF7 cells. Aa-Au NPs have the potential for anticancer agent during lung cancer treatment. Aa-AgNPs is also exhibited to inhibit cell migration by induce oxidatie stress. Conclusion : The Aa-Au/AgNPs might have the anticancer potential and might be effective in the lung cancer therapy, however further evaluation is must needed.

Green synthesis of gold nanoparticles(GNPs) considered more ecofriendly and cost effective than other chemical methods use of dangerous reagents and solvents, improved material and energy efficiency and enhanced design of non-toxic products. In this study, we developed a green synthesis method for using Caulis in Taeniam (BCT). BCT were characterized by UV-vis, Zetasizer, TEM, XRD, and FTIR. The antioxidant activity of BCT was determined by DPPH and ABTS radical-scavenging assays, and heme oxygenase-1 induction in RAW 264.7 macrophages. The resulting BCT appeared spherical with an average diameter of 67.171.39 nm The aAntioxidant activity was increased in a dependent manner. To conclude, the green synthesis of BCT-GNPs was successful, and it appers to be useful in the for future applications.