• 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.

• 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.

• 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.

• 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.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제24권1호
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• pp.109-114
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• 2024

결합된 플라즈몬-도파관 공진 (PWR) 구조에서 전파하는 TE, TM 전송 모드들의 바이오 센싱 특성을 조사하였다. 수치해석을 위하여 모드 전송선로 이론 (MTLT)을 사용되었다. 기존의 Ag-기반 표면 플라즈몬 공명 바이오센서의 감도를 향상시키기 위하여, 제안된 PWR 바이오센서는 N쌍의 MgF2-Si3N4 층으로 구성된 다층구조로 설계하였다. 그 바이오센서의 각도 감도가 광범위한 생물학적 용액 (굴절률 1.33~1.37)에 대하여 수치적으로 분석되었다. 더욱이, 암세포와 혈장 농도를 감지하는 센서의 가용성을 조사하였다. 결국, 그 결과들은 제안된 바이오센서가 소변에서 다양한 종류의 암 세포와 다양한 포도당 농도를 효율적으로 감지할 수 있음을 보여주었다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제16권5호
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• pp.991-1000
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• 2021

비침습식 혈당 검출 기술 중 광학 기법은 생물학적 매체를 통과할 때 빛의 반사와 흡수 및 산란 특성을 이용하는 방법으로 통증이나 측정의 불편함을 감소시키고 감염 위험이 없어 혈당 검출 연구의 주요 흐름이 되고 있다. 이 중 근적외선 분광법은 혈당 분자와 유사한 흡수 기능을 공유하는 단백질과 산의 간섭들로 감지된 신호 분석 시 복잡성이 증가하는 단점이 있다. 본 연구에서는 근적외선의 피부 흡수로 발생할 수 있는 혈당검출 기능저하를 완화시키기 위해 다중 근적외선 대역의 비침습식 센서시스템을 설계하고 제작하였다. 제작한 시스템의 검증을 위해 혈액 조사를 실시하였으며, 혈액 내의 혈당 반응 정도를 스펙트럼 데이터로 수집하고, 데이터와 혈당과의 상관관계 관점에서 정량적으로 본 연구의 성과를 검증하였다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제15권7호
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• pp.621-626
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• 2002

In the case of immobilizing of glucose oxidase (GOx) in polypyrrole (PPy) conducting polymer using electrosynthesis, the GOx obstructs charge transfer and mass transport during the film growth. This may lead to short chained polymer and/or make charge-coupling weak between the GOx and the backbone of the PPy. That is mainly due to insulating property and net chain of the GOx. Since being the case, it is useless to increase in amount of GOx mere than reasonable in the synthetic solution. We improved the amount of immobilized GOx into the PPy by adding a little ethanol in the synthetic solution without any more amount of GOx in the solution. We electrochemically analyzed an improvement in the immobilizing event. For the glucose sensing, when ethanol was added by 0.1 mol $dm^{-3}$ in the synthetic solution, the Michaelis constant of the resulting enzyme electrode was about 32 mmol $dm^{-3}$ and maximum current was about $146\mu A$.

• 동국한의학연구소논문집
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• 제7권1호
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• pp.65-74
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• 1998

Glucokinase와 hexokinase는 간과 췌장에서 인슐린에 의해 혈당이용을 증대시키며 혈당농도를 감지하여 인슐린 분비를 조절하는 효소로서 인슐린비의존성당뇨병(NIDDM)의 병인과 밀접한 관계가 있는 효소이다. Cytokine의 일종인 interleukin-$1{\beta}$ ($IL-1{\beta}$)는 췌장 도세포에서의 인슐린 분비와 ${\beta}-cell$에 대한 세포 독성을 효과적으로 조절하여 장기간 노출시키면 인슐린 분비와 생합성을 저해하며 ${\beta}-cell$을 파괴하여 ${\beta}-cell$의 기능적, 구조적 손상을 초래하여 IDDM을 유발한다. 본 연구에서는 당뇨병치료의 전통한방약제로서 사용되고 있는 오배자(五倍子)추출물의 효과를 해명하기 위하여 $IL-1{\beta}$유발 실험적 당뇨마우스의 glucokinase와 hexokinase의 활성을 검토한 결과, $IL-1{\beta}$주사에 의해 체중과 공복시의 glucose 및 insulin 분비가 증가되었으나, 오배자(五倍子)투여로 공복시의 insulin분비가 감소하였으며 체중과 공복시의 혈당은 유의성은 없었으나 대조군에 비하여 감소하였다. 그러나, 혈당수치가 정상군에 비하여 현저하게 증가되었으나 오배자(五倍子)투여로 현저히 감소하였으며 Insulin치의 상승과 분비지연도 오배자(五倍子)투여군에서는 정상군과 유사한 경향을 보였다. 한편, 혈중 glucokinase와 hexokinase의 활성은 $IL-1{\beta}$주사에 의해 현저히 감소되었으나, 오배자(五倍子) 투여로 유의성 있게 상승되었다. 이상의 결과로, 오배자(五倍子)는 $IL-1{\beta}$로 유발된 실험적 당뇨병에서 포도당인산화 효소인 glucokinase와 hexokinase의 활성을 증가시키는 것으로 나타났다.