Development of high fluorescence, target-specific organic dye system is crucial for biological detection and imaging fields. To overcome the limited applications of organic dyes, dye-graft-polymer system was developed. Reactive polymer, poly(pentafluorophenyl acrylate), was utilized as backbone to immobilize near-infrared region dye, IR775. Hydrophilicity of the polymer was adjusted by additional substitution with amino-2-propanol or polyethylene glycol. Biotinylation of the polymer added target-specific binding ability to dye-graft-polymer system to bind with streptavidin protein. Absorbance and fluorescence spectra were examined for synthesized dye-graft-polymers and the grafting density of IR775 was optimized to 3%. Then, selectivity of biotinylated dye-graft-polymer toward streptavidin coated materials was examined. Biotinylated dye-graft-polymer selectively bound to streptavidin with high fluorescence signal. Biotinylated dye-graft-polymer system is expected to be efficient fluorescence system with high fluorescence, target-specific binding ability, and adjustable characteristics.
생물학적 검출과 이미징 분야에 있어 고광도, 표적 검출 가능한 유기 염료 시스템의 개발은 매우 중요하다. 유기 염료의 제한된 활용을 극복하기 위하여 본 연구에서는 형광 염료 그래프트 고분자 시스템이 개발되었다. 반응성 고분자인 폴리(펜타플루오로페닐 아크릴레이트) 고분자가 근적외선 염료인 IR775를 고정하는 주축 고분자로 활용되었다. 고분자의 친수성은 아미노-2-프로판올 또는 폴리에틸렌 글리콜의 치환으로 조절되었다. 고분자는 바이오틴을 결합하여 스트렙타비딘 단백질에 선택적으로 결합하도록 디자인하였다. 합성된 형광 고분자 시스템의 흡광과 형광 스펙트럼이 측정되었고, IR775의 치환은 3%일 때 가장 최적화된 형광을 나타냈다. 바이오틴이 결합된 형광 고분자는 높은 형광을 나타내며 스트렙타비딘과 선택적으로 결합하였다. 이 고분자 시스템은 높은 형광, 표적 검출 능력, 조절 가능한 특성을 가지는 효율적인 형광 시스템으로 기능할 것이다.
