Inplementation of Ultra-Sensitive Albumin Sensor Application by Using 2D TMDC Nanomaterials based Device

초록

알부민의 검출은 임상에서 중요한 역할을 합니다. 알부민 농도는 간 질환, 신장 질환, 영양실조와 같은 다양한 질병의 신뢰할 수 있는 지표로 사용될 수 있기 때문입니다. 이러한 임상적 중요성을 바탕으로, 본 연구는 금(Au) 상단 게이트 트랜지스터 장치를 이용한 알부민 센서를 구현하는 것을 목표로 하였습니다. 이를 위해 우리는 우수한 캐리어 이동도, 높은 온/오프 전류 비율, 그리고 뛰어난 서브스레숄드 스윙(subthreshold swing)을 가진 MoS₂ 기반 전계효과트랜지스터(FET)를 제작하였습니다. 이후, Au 표면에 자가조립 단분자막(SAM) 처리가 가능한 11-MUA(11-머캅토운데칸산)를 먼저 배치하였습니다. 이 과정을 통해 Au 표면에 기능화 물질을 추가로 배치하였으며, 마지막으로 알부민이 반응할 수 있도록 알부민 항체를 첨가하였습니다. 알부민 센서는 알부민의 표면 전하 효과에 기반하여 작동하며, 이는 임계 전압(Vth)의 변화를 유발합니다. 알부민 분자가 센서 표면과 상호작용하면 표면 전하를 변화시키며, 이로 인해 Vth에 측정 가능한 변화가 발생합니다. 이러한 Vth 변화는 감지 전압에서 전류 값의 유의미한 변화로 나타납니다. 결론적으로, 본 접근법은 알부민 검출을 개선할 수 있는 가능성을 보여주며, 미래 바이오 전자공학에서 진단 응용을 향상시키는 데 기여할 수 있을 것으로 기대됩니다.