펩타이드 나노포어 막 (YFCFY 고체-상태 나노포어)

펩타이드 막으로 제작된 최초의 고체-상태 나노포어 소자: YFCFY-2D-nanosheet를 SiNx/석영 지지체 위에 스탬핑한 후 집속 전자빔으로 천공하여 제작하였다; paper_124의 소자 (see Yu et al., Nanotechnology (2019)).

조립

• YFCFY-2D-nanosheet를 석영/유리 저잡음 기판 위 ~100 nm SiNx 층에 스탬핑 (FIB 시드 홀 ~200 nm) (see Yu et al., Nanotechnology (2019), Fig. 2a).
• 메탄올 식각을 통해 ~12 nm에서 ~5 nm로 박막화 (최박 ~2 nm까지 가능) — tyrosine-disulfide-2D-assembly 응용 분야 참조.
• TEM 전자빔으로 직경 2–12 nm 포어 천공 (~10⁷ e nm⁻², ~20 nm² 면적) — SiNx 프로토콜 빔 밀도보다 약 한 자릿수 낮은 수준.

이온 전류 감지 성능 (1 M KCl)

• I_rms < 35 pA @ 300 mV (100 kHz LPF) (see Yu et al., Nanotechnology (2019), Fig. 3d).
• 1/f 잡음 전력 A_N ≈ 5.1 × 10⁻⁸ — 다층 BN 및 SiNx와 유사한 수준이며, 단층 그래핀/BN 대비 ~100배 낮음 (문헌값 ~10⁻⁶, paper_124에서 인용).
• 제타 전위 ≈ −23 mV (pH 8.0) — SiNx와 유사한 수준.

생체고분자 막 기반 고체-상태 나노포어 소자의 최초 시연.

역할

YFCFY-2D-nanosheet 및 그 기반이 되는 tyrosine-disulfide-2D-assembly 메커니즘으로부터 제작되며; DNA 감지 거동은 peptide-DNA-interaction-nanopore (Tyr/Phe 잔기 드래그)에 의해 지배된다. 비주류 펩타이드-생체 나노포어 플랫폼으로, 서울대학교 재료공학부 Ki-Bum Kim 연구 그룹과의 공동 주도 연구.