MOF 기반 듀얼 모드 바이오센서: 메커니즘 및 응용

복잡해지는 검출 환경에 대응하기 위해 바이오센싱 기술은 단일 모드에서 듀얼 모드 시스템으로 발전하고 있습니다. 금속-유기 골격체(MOF)는 높은 표면적, 조절 가능한 기공 구조, 다기능성 덕분에 듀얼 모드 바이오센서의 이상적인 기판으로 주목받고 있습니다. MOF는 금속 노드와 리간드 간의 정밀한 배위 공학을 통해 시너지 효과를 내는 광학-전기화학 신호 출력을 가능하게 합니다. 또한, 고유한 효소 유사 또는 광/전기 촉매 활성(존재 시)은 기질 전환을 통해 검출 신호를 증폭시킬 수 있습니다. 모듈식 설계는 신호 변환 및 촉매 기능을 동시에 통합하여 강력한 센싱 시너지를 구축합니다. 이 기술은 생체 분자, 병원균, 생체 독소, 살충제, 중금속 및 신규 오염 물질 검출에 성공적으로 적용되었습니다. 현재 연구는 구조-활성 최적화에 집중하고 있으나, 매트릭스 간섭 및 안정성 문제와 같은 과제가 남아 있습니다. 향후에는 지능형 MOF, 마이크로-나노 통합 시스템 개발 및 실제 검증을 위한 학제 간 협력이 필요합니다. 본 총설은 듀얼 모드 바이오센서용 MOF의 합성 전략, 센싱 메커니즘, 현재 과제 및 미래 전망을 체계적으로 분석하여 고정밀 바이오센싱 플랫폼 설계에 이론적, 기술적 지침을 제공합니다.