• 센서학회지
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• 제7권4호
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• pp.271-278
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• 1998

ISFET를 바탕으로 한 포도당 센서일 경우에 저감도, 드리프트 현상, 긴 응답시간의 문제점들을 가지고 있다. 이러한 이유로, ISFET 포도당센서에 백금 엑츄에이터(Pt actuator)를 내장시켜 반응부산물인 $H_2O_2$를 전기분해하는 전류법적인 엑츄에이션(amperometric actuation) 기법을 도입하여 감도를 높였다. 또한 출력신호의 기준선(baseline)을 확인한 후, $H_2O_2$ 전기분해에 의한 pH 변화분만을 검출하여 출력신호로 사용하는 새로운 측정법을 고안하여 심각한 드리프트를 배제하였다. 이러한 전류법적 엑츄에이션과 측정 기술로써 ISFET 포도당 센서의 동작특성이 개선되었다. 제작된 ISFET 포도당센서는 포도당 농도에 따른 응답의 크기가 30mM의 인산완충용액인 PBS(phosphate buffer solution)에서 약 26mV/decade의 높은 감도와 선형성을 보였다. 이 센서를 사용하여 높은 정밀도를 갖는 휴대용 포도당 측정기를 개발하고 그 특성을 평가하였다.

• 센서학회지
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• 제1권2호
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• pp.101-106
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• 1992

반도체 pH 센서인 pH-ISFET와 효소 고정화막을 기술적으로 결합한 FET형 반도체 요소 및 포도당센서를 제조하고 그 동작특성을 조사하였다. 사진식각기술을 이용하여 pH-ISFET의 수소이온 감지막 위에 urease와 glucose oxidase를 감광성 고분자 물질인 PVA(polyvinyl alcohol)-SbQ(stilbazolium group)로 고정화(immobilization)시켰다. 제조된 요소센서와 포도당센서는 각각 $0.5{\sim}50{\;}mg/dl$ 범위의 요소농도와 $10{\sim}1000{\;}mg/dl$의 포도당 농도를 정량 할 수 있었다.

• 분석과학
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• 제5권2호
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• pp.177-184
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• 1992

pH-ISFET와 glucose oxidase막으로 구성되어 있는 포도당센서를 제조하고, 그 감응특성을 조사하였다. pH-ISFET 포도당센서는 pH-ISFET의 gate 위에 glutaraldehyde로서 bovine serum albumin과 glucose oxidase를 고정화시켜서 제작하였다. pH-ISFET 포도당센서의 감응에 미치는 완충용액의 pH 및 농도와 효소의 양의 영향에 대하여 조사였다. 합성생리염수(pH 7.4)로 만든 포도당용액에 대한 감응특성은 다음과 같다. 곧, 직선감응농도 범위, 감응기울기(감도) 및 감응시간은 각각 $1.0{\times}10^{-4}{\sim}6.0{\times}10^{-3}M$, 4.1 mV/decade 및 12~15분이다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2001년도 하계학술대회 논문집
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• pp.451-454
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• 2001

In this study, a micro-glucose sensor was fabricated by micromachining technology and its sensing characteristics were investigated. The 7740 pyrex glass was used as the bottom substrate and anisotropically etched silicon wafer was used as the top substrate. The size of the fabricated microchip is 1.58${\times}$1.58mm$^2$. It is shown that output current exhibits a linear change according to glucose concentration (100 mM ∼ 300 mM). It is also shown that the response time for glucose was within 240 sec. It was followed by a saturation trend within 50 sec. The g1ucose sensor with Fc$\^$+/ exhibits relatively higher sensitivity than that without Fc$\sub$+/ for output current.

• 한국식품과학회지
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• 제30권1호
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• pp.22-34
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• 1998

고정화효소와 산소전극 시스템을 이용한 효소센서를 제작하여 식품 중의 당, 유기산, 알코올 성분을 동시 측정 하였다. 효소가 기질과 반응하여 소비한 산소의 변화량이 전압차이로 나타나므로 시간당 전압 감소량이 최대인 값으로부터 각 성분의 농도를 측정하였으며, 이때 1분내에 최대기울기를 구할 수 있어 신속한 측정이 가능하였다. 효소의 고정화 지지체로는 nylon cloth를 사용하였고, asymmetrical coupling 방법에 의하여 기질 작용 순으로 위치하도록 효소를 고정화하였다. 한 개의 양극과 6개의 음극으로 제작된 multiple cathode system으로 포도당, 젖산, 에탄올 성분을 동시 측정할 수 있는 효소 센서를 제작하였다. 위의 센서 제작을 위하여 mutarotase과 glucose oxidase/lactate oxidase/alcohol oxidase와 catalase가 각기 사용되었다. 이들 효소센서의 최적조건은 $pH\;7.0,\;40^{\circ}C$의 0.1 M 인산완충용액이었으며 각 효소 센서의 방해물질을 알아 보기 위하여 여러 가지 당과 각종 유기산, 알콜류에 대한 효소 감응도를 살펴 본 결과 포도당 센서에서 유기산의 영향을 제외하고는 10% 내외였다. 따라서 포도당과 유기산을 동시 측정하기 위하여 포도당/젖산의 영향을 고려한 적절한 보정관계식을 도입하여 순수한 유리당과 유기산의 값을 측정할 수 있었다. 제작된 효소센서의 검증을 위하여 분광광도법. HPLC, GC를 이용한 결과, 분석방법간에 높은 상관관계를 보여 주었다. 아울러 각 효소센서의 안정성을 살펴본 결과 알코올 센서를 제외하고는 30일 이후에도 80%이상 효소감응도가 유지되었다.

• 센서학회지
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• 제9권3호
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• pp.203-207
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• 2000

ISFET 포도당센서는 전류법적인 엑츄에이션(amperometric actuation)기법을 도입하여 감도 향상에 큰 이점을 얻을 수 있었다. 그러나 이러한 측정법은 측정 후, 감지막 내부와 외부사이에 화학적 평형상태를 유지하려는 수소이온의 이동 때문에 초기 출력 값을 회복하는 데 많은 시간을 필요로 한다. 이러한 회복시간 지연문제는 센서의 실용화 장애 요인 중 하나이다. 본 논문에서는 백금작업전극에 환원전위를 인가하여 수산화($OH^-$)이온을 인위적으로 발생시킴으로써 감지막 내의 수소이온 농도를 조절하는 새로운 방법을 제안하였다. 제안된 방법으로 실험한 결과, 기존에 수십 분 소요되었던 회복시간을 2분 이내로 단축하였다.

• 센서학회지
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• 제4권4호
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• pp.23-28
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• 1995

백금작업전극과 광가교화된 효소고정화막을 가진 ISFET 포도당 및 자당센서가 제조되었다. 효소반응의 부산물인 과산화수소수($H_{2}O_{2}$)는 백금전극표면에서 분해되어 센서의 감지특성을 개선시키고, 광가교화 고분자(PVA-SbQ)가 효소고정화막으로 이용되어 센서의 응답시간을 단축하였다. 그리고 백금전극의 면적변화에 따라 센서의 응답크기는 증가하였다. 센서의 응답시간은 $3{\sim}5$분이었으며, $30{\sim}300mg/dl$의 포도당 및 자당농도에서 센서의 선형적인 응답을 보였다.

• 공업화학
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• 제27권2호
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• pp.145-152
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• 2016

본 연구에서는 전기화학적 바이오센서의 포도당 감지능을 높이고자 금 나노 입자가 분산된 다중벽탄소나노튜브(multi-walled carbon nanotube, MWCNTs)에 CuO를 도입하였다. 금 나노 입자로 인하여 나노 클러스터(cluster) 형상을 갖는 CuO가 합성되었으며, 이는 포도당 감지능력에 매우 큰 영향을 나타내었다. 0.1 mole의 CuO가 합성되었을 때 CuO/Au@MWCNTs 나노복합재를 전극재료로서 바이오센서는 $504.1{\mu}A\;mM^{-1}cm^{-2}$으로 가장 높은 민감도를 보여주었으며, 이 값은 MWCNTs만을 전극으로 이용할 때보다 약 4배 정도 컸다. 또한, 0-10 mM의 긴 선형 구간(linear range)과 0.008 mM의 낮은 LoD (limit of detection) 값을 보여주었다. 이러한 실험 결과들은 CuO/Au@MWCNTs 나노복합재가 CuO를 이용한 다른 전기화학적 바이오센서보다 우수하다는 것을 입증하였으며, 이는 나노 클러스터 형상의 CuO가 포도당 감지에서 전기화학적 반응에 유리하기 때문으로 사료된다.

• 한국식품과학회지
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• 제34권1호
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• pp.65-72
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• 2002

식혜 제조시 당화에 영향을 미치는 인자인 엿기름 추출온도와 시간, 엿기름과 물의 비율, 밥의 양을 반응표면분석법의 중심합성계획에 따라 설계하여 각각 조건들의 영향을 dual cathod system으로 구성된 바이오센서로 행하였을 때 포도당과 맥아당의 측정은 엿기름 추출온도 및 각각의 조건들은 포도당과 맥아당의 최적조건이 약간은 다른 결과를 보였는데 포도당에서는 $60^{\circ}C$, 맥아당은 $55^{\circ}C$에서 최적의 온도를 나타내었고 엿기름 추출시간은 포도당이 6시간 30분, 맥아당은 5시간 45분이었으며 물과 엿기름의 비율은 포도당과 맥아당 각각 1:6.3, 1:8.8이었고 엿기름 추출액과 고두밥의 양에서는 0.48%는 포도당, 0.6%는 맥아당이 최적조건이었다. 반응표면분석법에 의하여 유의차를 검증한 결과 그 상관관계를 비교했을 때 유의성이 높게 나타났다.

• 한국생물공학회소식지
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• 제11권2호
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• pp.24-34
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• 2004

센서란 측정 대상물로부터 정보를 검지 또는 측정하여 그 측정량을 인식 가능한 유용한 신호로 변화하는 장치(device)로 정의할 수 있으며, 바이오센서(biosensor)는 생물학적 요소와분석 대상 물질과의 반응에서 나타나는 전기화학적 변화, 열에너지의 변화, 형광 또는 색의 변화 등을 인식 가능한 신호로 변환시켜 주는 장치와 결합하여 제작한 기구를 지칭한다. 바이오센서의 효시는 1962년 포도당을 측정하기 위해 Clark이 dialysis membrane을 이용하여 최초의 Glucose센서를 개발한 이래로 생물공학, 화학공학, 전자공학, 생명공학 및 컴퓨터 공학 등 여러 분야가 접목되면서 급속도로 연구 개발되어 왔다.(중략)