大阪府立大學 첨단과학연구소의 長岡勉 교수, 椎木弘 조교 등은 금 나노입자와 가교분자(티올분자)를 포함하는 실온의 용액에 플라스틱 기판을 담가 교반하는 간편한 금 박막 형성기술을 개발했다. 막 두께는 금 나노입자 지름과 일치하며, 막 두께는 같은 조작을 반복하거나 입자지름을 바꿈으로써 몇 나노미터에서 마이크로미터 이상까지 제어할 수 있다. 나노갭을 가진 고감도 센서 전극 등에 대한 응용을 기대할 수 있고, 형광표식을 필요로 하지 않는 값싼 디옥시리보핵산(DNA)칩 제작이나 1염기 다형(多型, SNP)의 검출 등에 도움이 된다.
실험에서는 이경 45나노미터의 금 나노입자를 이용하여 두께 45나노미터의 금 박막을 제작했다. 입자 사이즈는 박막형성의 속도나 밀착성과 별로 관계가 없다. 티올분자가 길면 박막형성 시간은 짧고, 티올분자가 짧으면 박막형성 시간이 길어진다. 박막형성시간은 평균 4시간. 금 입자가 기판 표면의 일부를 녹여서 금 박막을 형성하기 때문에 기판에 대한 밀착성이 높고 견고한 박막을 형성할 수 있다.
실험에서 제작한 박막의 전기저항을 조사한 결과, 짧은 티올분자의 경구는 무구(無垢)한 금에 가까운 저항을 보여, 티올분자가 길어짐에 따라서 저항이 증가된다는 것을 알았다.
금 미립자 사이의 갭을 제어하고, 적당한 전기저항을 갖는 막의 경우는 입자간의 도전상태를 변화시키면 전기저항이 변화된다. 이 금 박막의 성질을 이용하면 나노갭을 가진 고감도 세선 전극으로 활용할 수 있다. 예를 들어 금 박막 위에 DNA 조각을 붙여서 DNA칩으로 응용할 수 있다. 서로 쌍이 되는 DNA 고리가 결합했을 때, 염기배열이 바르면 저항은 낮아지고, 염기배열이 다르면 저항은 높아진다. 이 저항변화를 검출하면 염기배열이 바른지 아닌지를 효율적으로 선택적으로 식별할 수 있다. (NK)
기사를 사용하실 때는 아래 고유 링크 주소를 출처로 사용해주세요.
https://www.cerazine.net