| 초록 |
1.분석자 서문 미세 자유유동 전기영동(Micro free-flow electrophoresis, mu;FFE)은 평면 분리 채널에서 수직으로 가해진 전기장을 통해 흐르는 분석물을 분리하는 연속 분리 기술이다. 분석시료의 스트림이 분리 채널을 통해 흐를 때 전기영동 이동도(electrophoretic mobility)에 따라 측 방향으로 편향된다. 띠 부재 전기영동법(free zone, FZ), 미셀 전기동역학적 크로마토그래피법(micellar electrokinetic chroma-tography, MEKC), 등전집속법(isoelectric focusing; IEF), 등속영동법(isotachophoresis; ITP) 등의 다양한 mu;FFE가 보고되었다. 1994년에 최초의 mu;FFE 분리장치가 개발된 이후 약 60편의 논문이 발표되었다. 최근 장치 설계, 검출 및 가공 기술의 발전으로 mu;FFE가 훨씬 더 광범위한 응용 분야에 적용될 수 있을 것이다. 특히, 연속적인 실시간 모니터링과 마이크로 스케일의 정화에 있어 mu;FFE 분석 방법이 유용하게 이용될 것이다. 2. 목차 1. 서론 2. 제작 및 설계 3. mu;FFE 분리 이론 4. 응용 분야 4.1. 마이크로 스케일의 정제 4.2. 연속적 모니터링 4.3. 2차원 분리 5. 결론 지난 수십 년 동안 mu;FFE의 극적인 기술 발전이 이루어졌다. 견고한 플라스틱 기판에서 저가의 mu;FFE 장치를 제작하는 데 있어 많은 관심과 다수의 제작 기술들이 개발되었다. 장치의 성능을 저해하는 전기분해로 인한 기포 생성 문제를 디자인 개선을 통해 해결함으로써 몇 시간에 걸쳐 지속적인 작동이 가능해졌다. mu;FFE 분리 이론을 개발하여 분리 매개변수의 합리적 최적화가 가능해졌다. 간단한 검출 기술이 개발되었지만 좀 더 추가적인 기술개발이 필요하다. 라벨링 처리가 필요 없는 검출 기술과 질량분석 기술 간의 결합을 통해 mu;FFE의 응용 분야를 더욱더 확장할 수 있었다. 지속적인 분리가 가능하다는 mu;FFE 기술의 고유 특성을 이용한 마이크로 스케일에서의 정제, 연속적 모니터링, 높은 피크 용량의 2차원 분리 등의 공학적 응용들이 계속해서 개발되었다. 향후 mu;FFE 기술의 기존 FFE 기술에 비해 처리속도가 낮은 문제를 해결하기 위해서 다중채널로 이루어진 멀티플렉싱 mu;FFE 시스템의 도입이 필요하다. 또한 3D 프린터를 이용하여 mu;FFE 시스템을 제작함으로서 자유롭게 시스템 디자인을 변경할 수 있으며, 제작 비용 또한 절감할 수 있을 것으로 예상된다. 게다가 이러한 3D 프린터로 제작된 mu;FFE는 빠른 유속 조건하에서도 장치의 파손을 예방할 수 있을 것이다. References 1. A.C. Johnson and M. T. Bowser, Lab Chip, 2018, 18, 27 ndash;40. 2. K. Hannig, Fresenius #39; Z. Anal. Chem., 1961, 181, 244 ndash;254. 3. K. Hannig, J. Chromatogr., 1978, 159, 183 ndash;191. 4. L. K?ivAnkovA and P. Bo?ek, Electrophoresis, 1998, 19, 1064 ndash;1074. 5. M. C. Roman and P. R. Brown, Anal. Chem., 1994, 66, 86A ndash;94A. 6. C. Eckerskorn, R. Wildgruber, M. Nissum and G. Weber, Tec. Lab., 2005, 27, 1020 ndash;1023. 7. D. E. Raymond, A. Manz and H. M. Widmer, Anal. Chem., 1994, 66, 2858 ndash;2865. 8. S. Jezierski, L. Gitlin, S. Nagl and D. Belder, Anal. Bioanal. Chem., 2011, 401, 2651 ndash;2656. 9. H. Ding, X. Li, X. Lv, J. Xu, X. Sun, Z. Zhang, H. Wang and Y. Deng, Analyst, 2012, 137, 4482 ndash;4489. 10. Y. Xia and G. M. Whitesides, Annu. Rev. Mater. Sci., 1998, 28, 153 ndash;184. 11. C.-X. Zhang and A. Manz, Anal. Chem., 2003, 75, 5759 ndash;5766. 12. B. Walowski, W. HUttner and H. Wackerbarth, Anal. Bioanal. Chem., 2011, 401, 2465 ndash;2471. 13. T. Akagi, R. Kubota, M. Kobayashi and T. Ichiki, Jpn. J. Appl. Phys., 2015, 54, 1 ndash;5. 14. S. KOhler, C. Benz, H. Becker, E. Beckert, V. Beushausen and D. Belder, RSC Adv., 2012, 2, 520 ndash;525. 15. D. P. de Jesus, L. Blanes and C. L. do Lago, Electrophoresis, 2006, 27, 4935 ndash;4942. 16. S. K. Anciaux, M. Geiger and M. T. Bowser, Anal. Chem., 2016, 88, 7675 ndash;7682. 17. V. Ka scaron;i?ka, Z. PrusIk, P. SAzelovA, J. JirA?ek and T. Barth, J. Chromatogr. A., 1998, 796, 211 ndash;220. 18. B. R. Fonslow and M. T. Bowser, Anal. Chem., 2006, 78, 8236 ndash;8244. 19. S. Podszun, P. Vulto, H. Heinz, S. Hakenberg, C. Hermann, T. Hankemeier and G. A. Urban, Lab Chip, 2012, 12, 451-457. 20. V. Kostal, B. R. Fonslow, E. A. Arriaga and M. T. Bowser, Anal. Chem., 2009, 81, 9267 ndash;9273. 21. D. Kim, H. K. Park, H. Choi, J. Noh, K. Kim and S. Jeong, Nanoscale, 2014, 6, 14467 ndash;14472. 22. B. R. Fonslow and M. T. Bowser, Anal. Chem., 2008, 80, 3182 ndash;3189. 23. R. T. Turgeon, B. R. Fonslow, M. Jing and M. T. Bowser, Anal. Chem., 2010, 82, 3636 ndash;3641. 24. M. Geiger, N. W. Frost and M. T. Bowser, Anal. Chem., 2014, 86, 5136 ndash;5142. ※ 이 자료의 분석은 포항공과대학교의 홍지우님께서 수고해주셨습니다. |
