SNUEI

G‐Quadruplex‐Filtered Selective Ion‐to‐Ion Current Amplification for Non‐Invasive Ion Monitoring in Real Time

2023 · Advanced Materials

저자

Hyebin Yoo, Hyun‐Ro Lee, Soon‐Bo Kang, Juhwa Lee, Kunwoong Park, Hyunjae Yoo, Jinmin Kim, Taek Dong Chung, Kyung‐Mi Lee, Hyun–Ho Lim, 손창윤 (Chang Yun Son), 선정윤 (Jeong‐Yun Sun), Seung Soo Oh

연구주제

Nanopore and Nanochannel Transport Studies · Analytical Chemistry and Sensors · Membrane-based Ion Separation Techniques

NTIS 과학기술표준분류

에너지/자원만에너지·환경·원자력 확장

가장 가까운 분류(기계 > 나노/마이크로기계시스템 > 초소형 디바이스)가 에너지·환경·원자력 확장 범위 밖이다.

AI 연구 키워드·방법

ion monitoring ion sensing 이온 다이오드 고분자전해질 하이드로젤 potassium selective membrane

키워드 (OpenAlex)

G-quadruplex synthetic membranes polyelectrolyte gels lipid bilayers ion selectivity cell spheroids

초록

Abstract Living cells efflux intracellular ions for maintaining cellular life, so intravital measurements of specific ion signals are of significant importance for studying cellular functions and pharmacokinetics. In this work, de novo synthesis of artificial K+‐selective membrane and its integration with polyelectrolyte hydrogel‐based open‐junction ionic diode (OJID) is demonstrated, achieving a real‐time K+‐selective ion‐to‐ion current amplification in complex bioenvironments. By mimicking biological K+ channels and nerve impulse transmitters, in‐line K+‐binding G‐quartets are introduced across freestanding lipid bilayers by G‐specific hexylation of monolithic G‐quadruplex, and the pre‐filtered K+ flow is directly converted to amplified ionic currents by the OJID with a fast response time at 100 ms intervals. By the synergistic combination of charge repulsion, sieving, and ion recognit…

이 논문을 지원한 국가R&D 과제 (NTIS 성과)

연도과제부처사업수행기관NTIS 분류(1순위)
2023구조기반 mRNA 백신 생산 및 유효성 평가 최적화산업통상자원부바이오산업기술개발(재)경북바이오산업연구원범위 밖
2023핵심연구지원센터조성지원과제(소재 이미징 해석연구센터)교육부이공학학술연구기반구축포항공과대학범위 밖
2023흥분성세포 모사 인체하이브리드용 친환경 에너지소자과학기술정보통신부STEAM연구고려대학범위 밖
2022뇌신경망 구조, 기능 및 인지연구과학기술정보통신부한국뇌연구원연구운영비지원(주요사업비)대구경북과학기술원부설한국뇌연구원–
2023서울대학교 창의인재 재료교육연구단교육부4단계두뇌한국21사업서울대학–
2023융합중개의과학 교육연구단교육부4단계두뇌한국21사업고려대학–
2023감염균 세포 신속, 다중, 고감도 검출을 위한 압타머-나노구조체 기반의 전기화학 및 광학센서 개발산업통상자원부시장선도를위한한국주도형K-Sensor기술개발(R&D)(주)진스랩범위 밖

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