Fabrication of Lipid Sensor Utilizing Photosensitive Water Soluble Polymer

감광성 수용성 고분자를 이용한 Lipid 센서의 제조

A FET(field effect transistor) type lipid sensor was fabricated uy immobilizing lipase enzyme on the gate of pH-ISFET($SiO_{2}/Si_{3}N_{4}$). A water soluble polymer, polyvinyl alcohol(PVA) was modified with 1-methyl-4-(formyl-styryl) pyridinium methosulfate(SbQ) to give a photosensitive membrane(PVA-SbQ) in which lipase was immobilized. The optimum photolithographic conditions were ; spin coating speed $5,000{\sim}6,000$ rpm. UV exposure time $20{\sim}30$ seconds, developing time in water $30{\sim}40$ seconds, and vacuum drying time 45 min. at room temperature with the suspension containing PVA-SbQ aqueous solution(SbQ 1mol%, 10 wt %) $200{\mu}L$, bovine serum albumin (BSA) 7.5 mg, and lipase 10 mg. The lipid sensor showed good linear calibration curve in the range of $10{\sim}100$ mM triacetin as a lipid sample.

$Si_{3}N_{4}$ 박막의 코팅된 pH-ISFET의 게이트 부위 위에 lipase 효소를 고정화하여 FET(field effect transistor) 형지질(lipid) 센서를 제조하였다. 효소 고정화막 형성 물질로는 수용성 고분자인 polyvinyl alcohol(PVA)에 감광성기인 1-methyl-4-(formylstyryl) pyridinium methosulfate(SbQ)를 결합시킨 PVA-SbQ를 사용하였다. PVA-SbQ 수용액 (SbQ 1mole %, 10 wt%) $200{\mu}L$, bovine serum albumin (BSA) 7.5 mg, lipase 10 mg으로 구성 된 현탁액을 사용한 사진식각(photolithographic) 공정의 최적 조건은 피막의 상온 진공 건조 시간 45분, spin coater의 회전수 $5,000{\sim}6,000$ rpm, UV 노광시간 $20{\sim}30$초, 증류수 현상 시간 $30{\sim}40$초로 나타났다. 이렇게 구성된 지질 센서는 triacetin을 지질 시료로 하였을 때 $10{\sim}100$ mM의 농도 범위에서 직선성의 검정선을 나타내었다.