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[화학과 이재범 교수] "효소모방 자성-플라즈모닉 나노자임을 이용한 진단센서의 개발"

[화학과 이재범 교수] "효소모방 자성-플라즈모닉 나노자임을 이용한 진단센서의 개발" --생체 효소 활성을 모사하는 자성-플라즈모닉 나노자임을 기반한 폐결핵 및 폐외결핵 진단 센서를 개발하였음-- 자성-플라즈모닉 나노자임은 질병 마커의 포획 및 농축에 용이하고, 동시에 생체 효소에 비해 60배 이상 향상된 효소 활성을 보이기 때문에 효소면역측정법(Enzyme-Linked Immunosorbent Assay, ELISA) 및 임신진단기와 같은 신속진단키트(Lateral flow assay)의 민감도 향상을 위한 효소 대체제로 적용이 용이함. 결핵은 여전히 전세계적으로 매년 100만명이 사망하는 가장 치명적인 감염 질환이지만, 약물 치료를 통한 완치가 가능하기 때문에, 신속한 진단을 통해 치료 단계로 도입시키는 것이 가장 효율적인 관리 전략임. 안타깝게도 의료현장에서 적용되는 배양기반 확진법은 진단에만 수 주의 시간이 걸리기 때문에 이에 대한 어려움을 극복하지 못하고 있음. 연구진은 자성-플라즈모닉 나노자임을 적용한 ELISA 진단센서를 통해, 비침습적 임상 검체(소변)에서 미량의 결핵균 분비 마커를 검출하여 높은 진단률로 폐결핵 및 폐외결핵의 현장 진단이 가능함을 보였음. 특히, 폐외결핵 중 임파선 결핵은 세침흡인검사(fine-needle aspiration, FNA)를 통한 병변의 악성종양 여부 판별이 중요한데, 비침습적 보조 진단 인자로 처치 판단을 보조할 수 있고, 더욱이 기존 진단법을 통해 확인하기 어려웠던 약물치료 경과에 대한 모니터링이 가능함을 보였음. 본 연구에서 구현한 자성-플라즈모닉 나노자임 진단센서는 간편하고, 빠른 면역진단법의 장점을 유지하면서도, 높은 민감도를 추구할 수 있기 때문에 SARS, 조류독감, Ebola, MERS, COVID-19과 같은 다양한 급성 감염 질병 진단 센서로 적용을 기대할 수 있음. 본 연구는 지난 10여년간 충남대 화학과 이재범 교수 연구팀(제1저자: 김정효 박사)과 충남대 의대 (김화중 교수), 중앙대 (박태정 교수), 및 동아대 의대 (홍종철 교수, 이동근 교수)의 공동연구를 통해 진행되었고, 연구결과는 화학분야 국제학술지 <에이씨에스 센트럴 사이언스(ACS Central Science, IF=14.553)>에 논문명“Clinical Trial: Magnetoplasmonic ELISA for Urine-based Active Tuberculosis Detection and Anti-Tuberculosis Therapy Monitoring”으로 게재되었음 (https://doi.org/10.1021/acscentsci.1c00948, 게재일: 2021년 10월 26일).
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- 작성자화학과
- 작성일21.10.28
- 조회수447
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정렬된 자성입자를 이용한 초저농도 약물 센싱기술 개발_이재범 교수

정렬된 자성입자를 이용한 초저농도 약물 센싱기술 개발 기존 원편광분광분석법 대비 1000배 이상 센싱효율 향상 충남대 화학과 이재범 교수 (제1저자: 곽주용 석사, 주요공동저자: 박세정, 최화영, 이지훈) 연구팀이 금속자성 나노입자와 카이럴 자기장을 이용한 손대칭성 물질을 초저농도로 센싱하는 원천기술을 개발했다. 분자/ 올리고머/ 고분자 수준에서의 손대칭성 물질을 기존 원편광분광분석법에 비해 1000배 이상 센싱능력을 향상시키는데 성공했다. 이번 연구는 금속 나노물질의 배열을 정밀하게 제어해 흡수광을 조절할 수 있는 물리적 현상에 착안해 가시광선 영역에서 다양한 크기, 구조의 손대칭성 물질을 센싱해 기술의 응용성을 확장했다. 특히, 지금까지 이런 나노입자의 비대칭 합성 및 조립을 이용한 센싱은 DNA나 단백질 같은 자연적인 나선형 구조를 가지고 있는 물질을 사용해 만들었으나, 이재범 교수 연구팀은 나선형 자기장을 인위적으로 생성해 3밀리초 수준에서 나노물질을 구조변형하고 손대칭성 물질 센싱을 가능하도록 하는데 성공했다. 이재범 교수 연구진이 구현한 플라즈모닉 카이럴 증폭기는 다양한 거울상 이성질체 물질의 인식 및 분리를 위한 다양한 응용 분야에 있어 핵심 원천 기술이 될 것으로 기대되고 있다. 특히, 시료량이 극도로 부족한 상황에서 카이럴 센싱으로 정성/정량 분석을 할 수 있는 연구를 확대 진행중이다. 이번 연구는 충남대학교 신임교수 연구지원 사업 및 한국연구재단 중견연구자지원사업으로 충남대 화학과 손경선 교수(카이랄 고분자)와 공동연구로 진행됐으며, 연구결과는 ‘ACS Applied Materials and Interfaces (Impact Factor: 9.229)’ 10월호 온라인 판에 게재됐다. 이재범 교수-개발된 플라즈모닉 카이럴 증폭기 센싱 개념도
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- 작성자화학과
- 작성일21.10.05
- 조회수428
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한국 이공계 대학원생 캐나다 연수사업 추가선정(박세정 석사) 쾌거, 모두 화학과에서 최종 선발

한국 이공계 대학원생 캐나다 연수사업 추가선정쾌거_박세정 석사, 모두 화학과에서 최종 선발 박세정 학생 (BK21+ 응용화학공학과석사 1년차, 지도교수: 이재범)이 한국 연구재단과 캐나다 Mitacs 재단이 주관하는 한국 이공계 대학원생 캐나다 연수사업에 최종 선정되었다. 매년 총 20명의 석박사 학생이 1,2차에 걸쳐 선발되며 우리 대학에선 모두 화학과에서 최종 선발되었다 (1차 최영은 학생 (석사2년차)). 박세정 학생은 캐나다 캘거리 대학 (University of Calgary) 공과대학 기계공학과로 6개월간 자성 플라즈모닉 나노입자를 이용한 DNA 센싱과 디바이스 소형화라는 주제로 교환연수를 다녀올 예정이다. 양쪽 재단에서 연구에 필요한 모든 재원이 지원된다. (왕복항공비, 체류비, 연구활동비, 등) 박세정 학생은 자성 플라즈모닉 나노입자를 이용한 광학센서 및 디바이스를 연구 중이다. 이를 통한, 키랄성 분석물의 센싱과 질병 조기진단을 위한 정밀 센싱 디바이스 개발과 관련된 연구를 진행 중이다. 한편, 캐나다 캘거리 대학 (University of Calgary)은 앨버타 주 캘거리에 위치해있는 대학교이며, 2020년 타임스 고등교육평가(THE)의 세계대학평가에서 201~250위권에 들었다. 연구학생으로 참여하게 될 실험실(Simon Park 교수)은 마이크로유체역학 디바이스 설계 및 제작을 하는 랩으로 2008년부터 이재범 교수 연구실과 다양한 공동연구를 수행해 오고 있다.
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- 작성자화학과
- 작성일21.08.25
- 조회수662
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[시상식] 화학과 설립 69주년 기념 3N-ZBE Research Group 온라인 대학원생 연구 영어발표 경진대회 시상식

화학과 설립 69주년 기념 3N-ZBE Research Group 온라인 대학원생 연구 영어발표 경진대회 시상식 화학과에서는 2021. 8. 10(화) 에 설립 69주년 기념 3N-ZBE Research Group 온라인 대학원생 연구 영어발표 경진대회 (Department of Chemistry 69th Anniversary Memorial On-line Graduate Student Research English Presentation Contest in 3N-ZBE Research Group)를 실시하였습니다. 화학과 학부 및 대학원 재학생들이 개별 또는 팀으로 모두 19팀이 신청하여 선의의 경쟁을 하였으며 3팀의 교수평가단을 구성하여 심사를 하고 다음과 같이 결과 발표를 하였습니다. 이에 2021. 8. 13(금) 에 화학과학과장실에서 시상식을 진행하여 표창하고 부상을 전달하였습니다. 참가한 19팀 모두 최선을 다해 주셔서 감사드리며 수상한 팀들 모두 축하드립니다. [결과 발표] 결과 참가번호 참가자명단 부상 1등 12번 김영미 10만원 문화상품권 (소재화학연구소장상) 2등 14번 최영은 8만원 문화상품권 (코어퍼실러티센터장상) 3등 9번 Brihanu Bayssia Gicha 5만원 문화상품권 4등 1번 2번 3번 5번 7번 16번 노소정, 장한별 김수연, 김선희 박소정, 양주현, 홍성민 윤강석 원유광 홍수연 2만원 문화상품권 참가상 4번 6번 8번 10번 11번 13번 15번 17번 18번 19번 황효진 정성환, 임정수 최화영 Mahendra Goddati 황시영 강효진 박세정 이든찬 조광현 김희경, 조한준, 정영권 1만원 문화상품권
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- 작성자화학과
- 작성일21.08.23
- 조회수677
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충남대학교 화학과 박사과정 원유광 학생 “재한베트남유학생 어워드(Vietnamese Young Scientists in Korea Award)” 최종 선정

충남대학교 화학과 박사과정 원유광 학생 “재한베트남유학생 어워드(Vietnamese Young Scientists in Korea Award)” 최종 선정 올해, 원유광 학생 (화학과 석사졸/동과 박사2년차/석사지도교수: 김정권, 박사지도교수: 이재범)은 베트남 과학기술부와 한국 베트남주영사관이 주최한 재한베트남유학생 어워드 (Vietnamese Young Scientists in Korea Award)의 최종 선장자가 되었다. 이 상은 IT, 의과학, 바이오테크, 환경과학, 재료공학 분야에서 각 분야별 우수한 재한 베트남 유학생을 선정하여 매년 상장을 수여하고 있다. 원유광 학생은 호치민국립대학 화학과를 졸업하고 정부초청장학생으로 충남대 화학과에서 프로테오믹스와 분리분석을 김정권 교수님의 지도아래 석사를 했다. 석사기간중 10편의 논문을 출간하였고, 그 중 3편은 본인이 주저자이다. 현재, 같은 화학과 이재범 교수 실험실에서 나노구조체 어셈블리를 이용한 메타물질 개발과 극미량센싱 플랫폼을 개발중이다.
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- 작성자화학과
- 작성일21.08.05
- 조회수534
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최영은 석사과정생(지도교수 이재범교수), 캐나다 연수사업 최종 선정

최영은 석사과정생(지도교수 이재범교수), 캐나다 연수사업 최종 선정 'FeSe 양자점의 물성 시뮬레이션과 바이오센서 응용' 연구 수행 응용화학공학과(BK21 4차 산업혁명 대응 융합형 화공소재 교육연구단) 최영은 석사과정생이 지난 6월 3일(목), 한국 연구재단과 캐나다 Mitacs 재단이 주관하는 한국 이공계 대학원생 캐나다 연수사업에 최종 선정됐다. 이번 선정 결과에 따라 최영은 석사과정생은 캐나다 McMaster 대학 공과대학으로 최대 6개월간 'FeSe 양자점의 물성 시뮬레이션과 바이오센서 응용'이라는 주제로 교환연수를 다녀올 예정이며, 연구에 필요한 모든 재원을 지원받는다. 최영은 석사과정생은 광전자, 디스플레이, 태양전지, 바이오 센싱 이미징 소재 등으로 다양하게 응용이 가능한 친환경적이며 중금속/희토류를 사용하지 않는 양자점 개발연구 중이다. 이를 통해, 질병 조기진단을 위한 생체 적합 형광 표지자 및 센싱 디바이스 개발과 관련된 연구를 진행중이다. 한편, 캐나다 McMaster University는 캐나다 내 대학 랭킹 4위를 차지하고 있으며, 캐나다에서 연구를 선도하는 15개 대학으로 구성된 U15의 소속대학으로서 2020년 Times Higher Education 세계 대학랭킹에서 72위에 올라와 있는 세계적인 명문대 중 하나다.
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- 작성자화학과
- 작성일21.06.11
- 조회수658
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화학과 석사과정 박소정 학생 "ACS Applied Materials &Interfaces (IF: 8.758)" 논문 게재

화학과 석사과정 박소정 학생 "ACS Applied Materials &Interfaces (IF: 8.758)" 논문 게재 - 세륨금속의 전기화학 거동과 회수에 대한 연구 - 자연과학대학 화학과 대학원 박소정 석사과정생(지도교수: 손영구, 이충균)이 희토류 금속의 하나인 세륨의 전기화학 거동과 탄소전극을 사용해 회수하는 방법에 대한 연구 결과를 발표했다. 이번 연구 성과는 국제 유명 학술지 'ACS Applied Materials &Interfaces'(IF: 8.758) 온라인 판에 6월 3일자에 게재됐다.(논문 제목: Electrochemical Ce(III)/Ce(IV) Redox Behavior and Ce Oxide Nanostructure Recovery over Thio-Terpyridine-Functionalized Au/Carbon Paper Electrodes) 이번 논문의 제1 저자인 박소정 석사과정생은 이번 연구를 통해 전해질 상 존재하는 희토류 금속의 한 종류인 세륨 이온들의 전기화학 산화상태 거동 및 전극 위에 회수하는 방법과 함께 밀도함수이론을 이용한 열역학적 데이터 또한 제시했다. 박소정 석사과정생은 지난 1월에도 희토류 금속 회수에 대한 연구 논문을 국제 유명학술지에 2편을 연속 게재하며, 충남대 화학과의 희토류 금속 회수에 대한 기초 연구 결과물의 우수성을 증명했다. 지도교수인 손영구 교수는 "국가 거점국립대의 과학 인재들이 지속적으로 연구에 열정을 다하고, 국가의 미래과학을 끌어나갈 인재로 거듭날 수 있도록 폭넓은 지원을 아끼지 않겠다"고 밝혔다. 한편, 이번 연구는 한국연구재단 '원자력 연구기반 확충사업(전략기초)'의 지원을 받아 수행됐다. https://plus.cnu.ac.kr/_prog/_board/?code=sub07_0703&mode=V&no=2479432&upr_ntt_no=2479432&site_dvs_cd=kr&menu_dvs_cd=0703 http://www.ccnnews.co.kr/news/articleView.html?idxno=221447
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- 작성자화학과
- 작성일21.06.08
- 조회수705
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"실리콘 피막 구축" 억제물질 개발 학계 보고_화학과 조우경교수연구팀과 충남대학교 병원 오상하교수연구팀의 융합연구

성형 부작용 초래 "실리콘 피막 구축" 억제물질 개발 학계 보고 화학과 조우경교수 연구팀과 충남대학교 병원 오상하교수 연구팀의 융합연구에 의한 성형 부작용 초래 "실리콘 피막 구축" 억제물질 개발로 유럽 생체재료학회지 최근호에 보고 이번 연구 성과는 병원과 학교 융합연구를 통해 우수한 결과를 도출한 선례로, 연구팀은 합성물질 "ZW-DOPA"를 실리콘에 코팅했을 때 거부 반응과 피막 형성을 낮추는 효과(세포 실험과 동물 실험에서 모두 피막 형성 억제 관찰됨)를 확인하고 학회에 발표하였습니다. 또한 화학과 조우경 교수가 보유한 "ZW-DOPA"는 선행연구를 통해 우수한 해양 방오 소재로서의 성능도 입증되었다고 합니다. [연구성과물 관련, 연합뉴스에 보도된 자료 링크 안내] 가슴·코 성형 부작용 초래 '실리콘 피막 구축' 억제물질 개발 | 연합뉴스 (yna.co.kr)
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- 작성자화학과
- 작성일21.05.11
- 조회수631
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화학과 동문회장상 시상

화학과 동문회장상 시상 2021년 2월 25일 충남대학교 학위수여식을 맞이하여 화학과 동문회에서 2020년 졸업생과 2021년 졸업생 중 화학과를 졸업하고 충남대학교 대학원 화학과로 진한한 학생들을 대상으로 가장 우수한 학생을 선정하여 동문회장상을 수여하였습니다. 제1호 동문회장상 : 양주현 제2호 동문회장상 : 김선희 축하드립니다!!!
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- 작성자화학과
- 작성일21.02.25
- 조회수904

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