전체모임

From OpenWetWare

Jump to: navigation, search

Back to 'Biomod2015pknu' home

Contents

Rod

Vertical attachment of DNA–CNT hybrids on gold [1]


Self-assembled monolayers (SAMs) of the DNA–CNT hybrids were characterized with atomic force microscopy (AFM)


작은길이의 DNA-CNT complexes (40 ~ 100nm) 분포가 표면에 약 20 ° 각도로 표면에 부착 .
긴 탄소 나노 튜브를 정렬하는 것이 더 어려울 수 있기 때문에 이 논문에는 짧은 나노튜브를 선택
탄소나노튜브는 구매

Image:CNT-DNA.png

  1. 긴 CNT를 DNA로 감싸기 위해서는 많은 수의 DNA가 필요하며 긴 CNT의 경우에는 금 표면에 부착 시 수평으로 부착될 가능성이 있다
  2. 본 논문에서는 짧은 CNT를 사용. 분산 조건이 좋지 않을 때 짧은 CNT의 작용이 선호되므로 낮은 농도의 DNA, short DNA strand(12-mer),random sequence 사용
  3. 1 mg의 단일벽 탄소나노 튜브를 0.5 μM RS-ssDNA 1ml와 섞고 1시간동안 ice-bath에서 초음파 처리
  4. 희석하고 30분 동안 원심분리하여 불용성 물질(amorphous carbon, catalyst particles) 제거
  5. AFM으로 관찰


방학스케쥴




교육봉사(수정) IMAGE:교육봉사_수정.jpg

전체모임 회의록

2015.07.22.Wed

  • 아이디어회의
    • CNT-DNA가 인공근육 역할을 함. -> rod로 사용할 수 있지 않을까?
    • DNA–CNT hybrids on gold 논문참고
  • 비행기티켓
    • 일정:10/29~11/6
    • 항공편
1. JL  958 N  29OCT PUSNRT HK7  14:00-16:00 (부산-도쿄-보스턴)
2. JL 8 N 29OCT NRTBOS HK7 18:20-18:05

3. JL 5 S 06NOV JFKNRT HK7 12:15-#16:35 (뉴욕-도쿄-부산)
4. JL 969 S 07NOV NRTPUS HK7 18:30-21:00

2015.07.21.Tue

  • 박막 reference(->다음 주 월요일, 7/27 실험 시작)
    • 유리 기판 사용
      • 확인해야할 것 : depth 측정 가능한지, Ti박막 없이 바로 Au증착 가능한지
  • thermal evaporation에 Mg을 사용할 경우, chamber가 오염
  • reference 실험 결과 => 결과보고서 만들기, 8월3월(Mon)2pm 발표

2015.07.20.Mon

  • PDMS
    • 기판으로 사용
    • Mg particle 을 어떻게 심을 것인가? (agarose gel과 같이 식혀서 굳히는 것이라면, 식히는 과정에서 완전히 굳기 전에 particle을 넣으면 되지 않을까?)
    • 박막 형성한 뒤 어떻게 떼어낼 것인가? (열을 가하면 금속은 녹지않고 PDMS는 녹지 않을까?)

2015.07.17.Fri

  • 기계
    • KAIST 나노팹(www.nnfc.re.kr, 나노종합기술원)
    • UNIST 공동기기
  • 역할분담
    • 기판 담당 : 효인 효진 수현 하나
    • DNA 담당 : 민수 재형 정아 유진
  • Si기판, 금속, boat(@Alibaba, crucible), 증착방법(thermal deposition, e-beam, sputtering)
  • reference -> particle
  • 공실관 기계 종류 table로 만들기 -> box에 업로드

2015.07.16.Thr

  • 서울테크노파크(부산테크노파크:연락안됨)
    • nano powder 입자도 증착 가능? 조절이 힘들것 같음
    • 이용료 : 이용료2만원 인건비3만원(증착시간 3시간)
    • 금속 : Ni, Ti있음, Au는 없음

2015.07.15.Wed

  • e-beam evaporator
    • KAIST : 시간별로 24시간 대여가능, 전화문의 해야함-전화번호가 없음

2015.07.14.Tue

  • e-beam evaporator : 동의대, 영남대 전화
    • 동의대 : 정확한 대여 기관X, 전화연결 안됨
    • 영남대 : 대여는 가능하나, Au source만 있고, Ni,Ti source는 없음. 도가니도 구입해야함(50만원)

2015.07.10.Fri

  • 실험 진행을 위해 자료조사/논문찾기 역할분담(각 과정에 필요한 시약, 기구, 모두 조사)
    • particle(power source) : nanomotor만드는 법, e-beam코팅, 코팅 두께, 크기 등(더 필요한 부분 있으면 자율적으로 조사)
      • 효인, 유진
    • 중심축(nanorod) : origami이용?, 축의 양끝에 HRP붙이기, motor의 Au에 축 붙이기 등(더 필요한 부분 있으면 자율적으로 조사)
      • 민수, 정아, 효진, 수현
    • motor 작동 관찰 : HRP-luminol 발광 원리, 반응에 필요한 시약/실험조건, 각 과정별 어떤 용액에서 진행, nanomotor+발광 관찰하는 기구 등(더 필요한 부분 있으면 자율적으로 조사)
      • 하나, 재형
  • 1인당 논문 1개씩, 발표 07/17(금) 4pm
  • 금속 주문 : 7/13(월) 오후
  • ESTA

2015.07.08.Wed

  • 원리
    • Seawater, Cl- -민수
      • Mg particle 여러겹하는이유
      • 음극화보호 - 하나
      • Cl-역할 - 하나
    • HRP(Horseradish Peroxidase)Probe-재형
      • 관찰에 필요한 기구 - 수현
      • 루미놀luminol에 대해 - 재형
    • Au-DNA붙이기 - 정아
      • 붙이는 방법, 실험방법, 시약 및 기구
    • Mg에 코팅하는 방법 -효인
      • Mg particle 살수있는 사이트, 가격 -유진
  • 전체적인 그림


2015.07.07.Tue

  • ㅇ-ㅇ
    • ㅇ는 Mg particle(원동력)
    • - 는 탄소나노튜브
    • ㅇ와 - 는 연결방법알아보기


Image:아이디어3.jpg

2015.07.06.Mon

  • 원운동 하는 motor
    • 중심 고정은 어떻게 할까?
      • size, weight를 다르게하여 두개를 이어붙이면, 스스로 질량중심을 잡지 않을까?
    • 축으로 사용될 수 있는 것?(CNT?) Au-DNA-CNT or CNT Oxidation 후 반응
  • micro size로 했을 때, 장점이 있어야 함 => 현미경으로 관측가능


  • 역할분담
    • 전산실 키 담당, wifi여부확인
    • 숙박 : 효진
    • 비행기 티켓 : 효인 (10월29일 ~ 11월 6일)
    • T-shirts : 정아
    • 동영상 : 재형, 유진
    • 홈페이지 : 하나, 수현

2015.07.05.Sun

Seawater-driven magnesium based Janus micromotors for environmental remediation

http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2013/nr/c3nr01458d#!divAbstract

  • 논문 point
    • describe the use of seawater as fuel to propel Janus micromotors
    • magnesium microparticles and a nickel-gold bilayer patch : biodegradable and enviromentally friendly
    • macrogalvanic corrosion, chloride pitting corrosion process 사용
      • galvanic corrosion : refers to corrosion damage induced when two dissimilar materials are coupled in a corrosive electrolyte.
        When a galvanic couple forms, one of the metals in the couple becomes the anode and corrodes faster than it would all by itself, while the other becomes the cathode and corrodes slower than it would alone.[2]
      • chloride pitting corrosion : is a form of extremely localized corrosion that leads to the creation of small holes in the metal. The driving power for pitting corrosion is the depassivation of a small area, which becomes anodic while an unknown but potentially vast area becomes cathodic, leading to very localized galvanic corrosion. The corrosion penetrates the mass of the metal, with limited diffusion of ions.[3]
        cf.passivation : 표면 부동상태 , 표면이 잘 부식되지 않게 되는 상태
  • 원리


-Ni 등의 자기층을 가지면 마이크로파티클을 수집하거나, 운반 및 풀어놓을 수 있는 장소로 인도할 수 있게됨.

Mg(s) + 2H2O(aq) / Mg(OH)2(s) + H2(g)

2Mg+(aq)+2H2O(aq)/2Mg2+(aq)+2OH�(aq)+H2(g)

  • Mg particles have an average size of ~30μm, asymmetrically coated by e-beam evaporation with Ti, Ni and Au layers => Janus micromotors
  • immersion into seawater -> 자발적인 산화 환원 반응이 일어남 : 산화=Mg 표면, 환원=H2O->H2기체
  • gold layer과 chloride ions에 의해 반응이 진행 : H2 bubble이 계속적으로 만들어져서 microparticles을 나아가게함


  • self-propelled , speed = 90μm/s
  • magnetic guidance가 micromotor 조종 => sharp and rapid turns , travels in a square pattern


-Ni 등의 자기층을 가지면 마이크로파티클을 수집하거나, 운반 및 풀어놓을 수 있는 장소로 인도할 수 있게됨.

image:150706_Circular_motion.png

2015.07.04.Sat

Catalytic Iridium-Based Janus Micromotors Powered by Ultralow Levels of Chemical Fuels

=> 이 논문의 원리를 동력원으로 사용하려 했으나, hydrazine이 인체에 유해하며 발암물질로 분류된다는 것을 알게 됨

Seawater-driven magnesium based Janus micromotors for environmental remediation

=> 이 논문을 자세히 읽고 동력원으로 사용할 방법에 대해 생각

2015.07.03.Fri

  • 동력원을 어떻게 할 것인가?
    • 유기용매를 사용, 중합반응, monomer농도차로 이동 -> DNA가 유기용매에 존재할 경우 stability 감소
    • monomer농도차로 이동하는 것 이외에 다른 동력원 찾아보기
  • 비행기티켓
  • 숙소
  • 아이디어 구체화 후
    • 티셔츠, 홈페이지, 동영상 / 실험 / 봉사활동 조를 나누어 역할 분담

2015.07.02.Thu

  • 아이디어에 대해 더 생각해 봐야 할 부분
1) Janus micro particle 합성하는 방법
2) 유기 용매를 사용 한다면 biomolecule을 어떻게 사용할 것인가?
2-1) biomolecule 사용 / 수용액 상태 => termminal transferase에 대해 알아보기
3) Janus가 없으면 방향성도 없다
4) nano size도 유체역학적인 거동이 농도 따라 달라질까?
5) self-propelled vesicle
  • 다음 시간 까지
1) 실험에 필요한 재료, 기기들 알아오기
2) 실험 조 짜기

2015.07.01.Wed

  • 동력원 + 윗 부분에 방향성을 제시할 수 있는 것 붙이기
1) 동력원에 대한 논문 'A Polymerization-Powered Motor' 
2) Au 표면에 DNA 붙이기(논문'Maximizing DNA Loading on a Range of Gold Nanoparticle Sizes')
3) 방향성을 제시할 수 있는 것 생각

A Polymerization-Powered Motor

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201103565/abstract

1.원리
-motor is powered by ROMP(ring opening metathesis polymerization) of norbornene image:150701_ROMP.png
-monomer 농도기울기가 있을때, motor는 chemotaxis현상을 보인다.[*chemotaxis(주화성):화학 물질의 농도차를 감수하여 이동하는 생리기능, 화학 주성이라고도 함]

2.gold-silica Janus particles 합성하기(0.96μm silica partricle 사용)

  • 금입자에 SiO2 코팅

http://nanocomposix.com/collections/silica-coated-gold
1) 0.96μm silica partricles : These particles were deposited as thin films
2) gold was deposited onto the monolayers -> asymmetric Janus particles
3) particles were modified with the Grubb's catalyst on the silica side(*Grubb's catalyst :relatively high stability and high polymerization activity with norbornene)

3.motor 이동

  • motor particle------(exposure to a monomer solution)------>polymer deposition on the motor surface
  • Janus particle는 비대칭 -> 이것은 방향성을 증가시킴 (in directionality leading to the higher overall increase in diffusion)
  • 농도차로 이동하는 원리
1) 비대칭적인 촉매 : particle의 한 쪽에서만 기질(substrate)을 소비함, 낮은 농도의 products와 더 느리게 확산하는 product를 모두 방출
2) 비대칭적인 촉매는 particle을 가로질러 osmotic force(삼투력)를 만듬
3) 이 힘은 유체의 흐름을 발생시킴 : 낮은 기질 농도(the catalytic side)에서 더 높은 기질 농도(the noncatalytic side) 쪽으로
=> particle은 유체의 흐름과 반대방향으로 움직임

Image:C연료후수정.jpg

Maximizing DNA Loading on a Range of Gold Nanoparticle Sizes

http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ac0613582

  • 논문 주요내용
  1. Spacer란 반복유전자에서 유전자끼리 직접 인접하지않고 비발현부분을 사이에 두고 연결되어 있는데 이 비발현부분을 Spacer이라고 한다.
  2. Alkanethiol Oligonucleotide-Modified된 금나노 입자를 제조
  3. 금 나노 입자에 Alkanethiol Oligonucleotides Loaded 의 정량화


  • 금에다가 DNA를 붙이는 방법에 대해 공부함

Image:bm2.png

  1. Gold nanoparticle을 염석과정을 실온에서 밤새 배양하여 수행한다.
  2. 과량의 올리고 뉴클레오티드를 제거하기위해, Gold nanoparticles은 원심분리하고, 상등액을 하단에 Gold nanoparticle의 펠릿에 두고 제거 하였다. 입자는 0.01% SDS 에 재부유 하였다. 이 세척과정은 총 다섯 상등액제거 를 반복 하였다.
  3. DTT과정에 대해서는 조금 더 팀원들과 의논해서 알아봐야 할 것 같다.


방향성 제시

Image:Pjh20150623-1.png

  • Structure and operation of an autonomous DNA nanomotor
  1. E,F 두 가닥으로 구성된 모터
  2. E strand에는 RNA-cleaving10-23 DNA enzyme가 있음
  3. F strand는 두 가지의 fluorophores가 존재함
  4. The enzyme substrate(S)는 DNA–RNA chimera임
  5. E strand가 수축상태(close)에서 S가 결합함으로써 팽창상태(open)가 됨
  6. S는 RNA-cleaving10-23 DNA enzyme으로 인해 절단됨
  7. S는 절단되어 S1,S2로 나뉘어졌다가 E strand에서 떨어져 나감
  8. 이러한 원리로 open/close 시스템이 순환
  9. 이 때 F strand의 fluorophores가 반응함

Image:Pjh20150624-1.png

  • Structure and operation of a Single DNA Molecule Nanomotor
  1. Motor는 17mer DNA nanomotor (T1G2G3T4T5G6G7T8G9T10G11G12T13T14G15G16T17)로 구성됨
  2. 17mer DNA nanomotor는 tetraplex (TE) 형태로 바뀔 수 있음
  3. 17mer DNA nanomotor의 양쪽 끝부분에는 형광제와 소광제가 있음
  4. 17mer DNA와 상보적인 strand α가 주입될 시 17mer DNA가 팽창하여 duplex (DU)형태로 바뀜
  5. strand α는 strand β가 주입되면 strand α와 결합하여 Motor에서 떨어져 나감, 다시 원래 형태(TE)로 바뀜
  6. 이러한 시스템이 순환


2015.06.25.Thu

  • 'A Precisely Controlled DNA Biped Walking Device'에 대해 토론
    -rail(track)을 바둑판식으로 배열
    image:150625_Track.jpg
    -linker를 oligo Guanine(quadruplex)=>add cytosine(duplex)로 사용
    image:150625_Quadruplex.jpg

2015.06.24.Wed

  • 'A Precisely Controlled DNA Biped Walking Device'의 기본 아이디어 사용
  • 'A Precisely Controlled DNA Biped Walking Device' 논문 읽어오기

2015.06.23.Tue

  • motor에 관한 논문 한 편 씩 읽어오기 , 토론
  • 구체화 : track 위에서 움직이는 motor
  • 'A Free-Runnning DNA Motor Powered by a Nicking Enzyme'의 reference 논문 각자 한 편 씩 읽어오기

2015.06.22.Mon

  • 숙박 장소 알아보기
  • 아이디어 내기 (큰 주제 : motor)

2015.06.02.Fri

  • 자유 주제로 아이디어회의
  • 스폰서 컨택

2015.05.29.Fri

  • 팀 소개글 마무리, sponsor 컨택(동원그룹)
  • 다음주 월요일 : 나머지 스폰서 컨택

2015.05.22.Fri

  • 개인 논문 발표 및 토론

2015.05.06.Wed

  • 나노바이오 동아리 신청서 작성


2015.04.29.Wed

  • 창의재단 연구프로그램 신청서류 제출


2015.04.24.Fri

  • 창의재단 연구프로그램 신청서류 작성

2015.04.14.Tue

  • 분자탐지에 대한 아이디어 1차 발표(jellyfish sensor)

2015.04.03.Fri

  1. 팀별 아이디어 발표(2nd)
    -화요일팀:nano bishop
    -금요일팀:
    =>이번주 winner:화요일팀의 nano bishop
  2. 등록기간(~4/30)-24일 or 27일에 등록 / 비용은 팀원8명+교수님까지 해서 1/9로 나누어 냄(등록비 $250)
  3. 과학창의재단 연구비 지원 지원글 작성 : 화요일(4/7일) 전체모임에서 파트 나누어 요일별 모임 때 작성
  4. 스폰서 컨택 : 팀소개글 완성하기, 스폰서 컨택시 '수상경력'언급하기
  5. 팀이름정하기
  6. 개인별 세부적인 역할 정하기
  7. 다음 아이디어 발표 주제 : 분자탐지(의미가 있는 biological event 포함!!)
    -ex: 암세포, 병원균에 대해 탐지 기능을 가지고 있는 것
    -size 구체적으로 언급하기
  8. 아이디어 발표 : 4/14일 => 중간점검, 1차발표 / 4/28일 => 최종발표

2015.03.25.Wed

  1. 팀소개글 모으기
  2. 스폰서 컨택 할 곳 의견 내기

2015.03.17.Tue

  1. 팀별 아이디어 발표
    -화요일팀:Insulin box
    -금요일팀:nano umbrella
    =>이번주 winner:금요일팀의 nano umbrella
  2. 아이디어 발표에서 보완할 점
    -수치 넣어서 구조체 나타내고 설명하기
    -여러 사람의 idea를 인용하고, 모으기
    -구조체 design시 구체적으로 생각하기
  3. 다음 발표 주제(03/31Tue)
    -'움직이는것'
    -동력, 에너지(ATP, H2O2 peroxidase)필요
    -eg)바람개비, 콘서트 장/ 앞줄에서 뒷줄로 풍선 넘기는 모습, kinesin 등

2015.03.11.Wed

  1. 소개글 작성
    팀별로 파트 나눠서 소개글 작성
    -화요일팀:팀 전체적인 소개, 팀의 단기적/장기적 목표, 세부적인 계획(월별 또는 주별)
    -금요일팀:Biomod소개, Biomod 참가 동기, 기대효과(홍보, 인재양성 등)
  2. 개인별 소개 글 (5줄 정도) 작성, 사진1장과 함께 => 저한테 메일로 보내주세요(이번주까지 ~03/15)
  3. 튜터링 지원
    2팀 각자 제출기간에 맞춰서 지원하기
  4. 다음주 팀 모임(03/17) : 아이디어 발표 있습니다
  5. 2주뒤 팀 모임(03/25) : 소개글 다 같이 보고 수정하고, 스폰서 지원할 곳 정하겠습니다. 각자 1~2곳 생각해오세요

2015.03.03.Tue

  1. 3월 스케줄 정하기
    1.가주제 정해서 팀별로 발표
    -주제는 free, 개인별로 아이디어를 낸 후 팀별 회의를 거쳐서 발표 작품 선택
    -발표에 포함되어야 할 내용 : 형태, 기능, 작동 원리, 장점, 단점, 보강방법(*구글 '학술검색'에서 아이디어를 보강하거나 원리를 확인 할 수 있음)
    -image첨부하기 : 나중에 upload file 교체 할 수 있으니 먼저 올려놓고->다듬은 후 교체(제목을 같게 해서 업로드 하면 뒤에 올린 파일로 교체됨)
    2.팀별 발표
    -날짜 : 2015.03.17.Tue
    -투표를 통해 우승 팀 선정
    -발표 후 다음 주제 정하기(다음 발표 : 2015.03.31.Tue)
    3.스폰서 contact을 위해서 우리팀 소개 자료 만들기 => 다음주 전체 모임(03.15.Wed)에 회의
  2. 팀별 서기 정하기
    1.서기는 회의가 끝난 후, 회의 내용을 정리하여 위키 page upload
    2.화요일 팀 서기 : 박수현, 금요일 팀 서기 : 송효인
Personal tools