블록 공중합체로 조립된 나노공 어레이를 통해 초고감도 라벨 프리 DNA 검출 가능

나노다공성 기반 전기화학적 바이오센서를 이용한 DNA 검출은 신속한 병원체 식별 및 질병 진단을 위한 유망한 방법입니다. 이 센서는 전극의 나노다공성 층에서 DNA 혼성화로 인한 전류 변화를 감지합니다. 일반적으로 마이크로미터 두께의 나노다공성 층의 기존 제조 기술은 나노공 크기에 대한 제어가 불충분하고 부서지기 쉬운 다공성 막의 취급 및 적층을 포함하는 복잡한 제조 공정을 요구하는 한계가 있습니다. 본 연구에서는 전극 표면에 무기 나노다공성 박막을 직접 형성하기 위해 졸-겔(sol–gel) 전구체와 고분자량 블록 공중합체의 자기 조립을 기반으로 하는 상향식 제조 공정을 소개합니다. 이 접근법은 나노다공성 막의 정교한 조작의 필요성을 제거하고, 구조적 특성에 대한 정밀 제어와 함께, DNA 포획 프로브를 통해 표면 변형을 가능하게 합니다. 두께 150nm의 나노구조를 이용하여 E. coli 유전체의 16S rRNA 유전자 단편에서 유래한 DNA 서열을 20분 이내에 전기화학적으로 검출합니다. 이때 검출 한계는 30 펨토몰(fM), 정량 한계는 500 fM을 달성합니다. 이 연구는 휴대 가능하고 신속하며 정확한 DNA 검출 시스템을 향한 중요한 진전을 의미합니다.

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