• 제목/요약/키워드: Covalent Immobilization

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효소 고정화 방법에 따른 콜레스테롤 센서의 감도 특성 (The senstivity characteristics of cholesterol sensor by immobilization methods of the enzyme)

  • 송민정;윤동화;진준형;민남기;홍석인
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2003년도 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.1935-1937
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    • 2003
  • 최근 콜레스테롤 센서는 전극 상에 효소를 고정화 하는 방식을 이용하여 센서의 집적도를 높이는 시도가 이루어지고 있다. 이러한 전극 상의 효소고정화 방식으로 entrapment, cross liking, covalently binding 등이 있다. 본 논문에서는 이러한 효소 고정화 방식-전도성 고분자인 P3MT를 사용하여 entrap시키는 방법과 silanization을 이용한 covalent bonding 시키는 방법-에 따른 전기화학 센서의 감도 특성에 관한 연구를 수행하였다. 전도성 고분자를 사용한 고정화 방법은 cyclic voltammograms으로 scan rate 10 mA/s, potential 0.5-1.3V의 조건하에서 P3MT를 Polymerization하고, 효소 고정화를 위해 chromoampermeter로 potential 0.6V에서 900초 동안 수행하였다. silanization을 이용한 covalent bonding 시키는 방법은 nitric acid로 Pt 전극표면을 산화시키고, APTER로 silanization 공정을 시행하였다. 효소 고정화를 위해 전해질로는 0.1M Phosphate buffer solution을 사용하여 cyclic voltammograms으로 scan rate 50 mA/s 전위 0.0-0.7V의 조건 하에서 수행하였다. 이 결과 전도성 고분자를 이용한 고정화 방법에서의 senstivity가 0.89 ${\mu}A/mM{\cdot}cm^2$이고, silanization을 이용한 효소 고정화 방법에서는 1.51 ${\mu}A/mM{\cdot}cm^2$였다. 이처럼 후자의 방법에서 더 좋은 감도 특성이 나타났다. 따라서, silanization을 이용한 고정화 방법이 센서 제작 방식으로 더 적합하다고 사료된다.

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Catalytic Properties of Monomeric Species of Brain Pyridoxine-5'-phosphate Oxidase

  • Kwon, Oh-Shin;Choi, Soo-Young
    • BMB Reports
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    • 제34권1호
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    • pp.21-27
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    • 2001
  • The structural stability of brain pyrydoxine-5'-phosphate (PNP) oxidase and the catalytic properties of the monomeric species were investigated. The unfolding of brain pyridoxine-5'-phosphate (PNP) oxidase by guanidine hydrochloride (GuHCl) was monitored by means of fluorescence and circular dichroism spectroscopy Reversible dissociation of the dimeric enzyme into subunits was attained by the addition of 2 M GuHCl. The perturbation of the secondary structure under the denaturation condition resulted in the release of the cofactor FMN. Separation of the processes of refolding and reassociation of the monomeric species was achieved by the immobilization method. Dimeric PNP oxidase was immobilized by the covalent attachment to Affi-gel 15 without any significant lass of its catalytic activity. Matrix-bound monomeric species were obtained from the reversible refolding processes. The matrix bound-monomer was found to be catalytically active, possessing only a slightly decreased specific activity when compared to the refolded dimeric enzyme. In addition, limited chymotrypsin digestion of the oxidase yields two fragments of 12 and 161 kDa with a concomitant increase of catalytic activity The catalytically active fragment was isolated by ion exchange chromatography and analyzed for association of two subunits using the FPLC gel filtration analysis. The retention time indicated that the catalytic fragment of 16 kDa behaves as a compact monomer. Taken together, these results are consistent with the hypothesis that the native quaternary structure of PNP oxidase is not a prerequisite for catalytic function, but it could play a role in the regulation.

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The Covalent Immobilization of Biomolecules to Polymer Surface by Deep-UV Lithography Using N-Hydroxysuccinimidyl Azidobenzoate

  • 김현정;;;;민병구
    • 대한의용생체공학회:학술대회논문집
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    • 대한의용생체공학회 1997년도 춘계학술대회
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    • pp.47-50
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    • 1997
  • We synthesized N-Hydroxysuccinimidyl (NHS) azidobenzoate as a cross-linking reagent for immobilization of peptide onto the solid surface. Thin polystyrene(PS) films spin-coated with a NHS azidobenzoate solution were exposed with ultraviolet light at 245nm$(3.3mW/cm^2)$ for 5 min. The NHS active ester groups became covalently attached to the polymer via photogenerated, highly reactive nitrene intermediates derived from NHS azidobenzoate. Using this technique, it is demonstrated that well-defined surface regions can be functionalized with a minimum observable feature size of 1mm for UV exposure. Through reaction of this functionalized PS surface with primary amine-containing biomolecules, biological molecule had been immobilized on the polymer surface.

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Are Bound Residues a Solution for Soil Decontamination\ulcorner

  • Bollag, Jean-Marc
    • 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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    • 한국지하수토양환경학회 2003년도 International Symposium
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    • pp.111-124
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    • 2003
  • 기존의 오염물질을 제거하는 많은 화학적-물리적 정화 방법은 고비용과 오랜 시간을 요구하는 처리 과정 등의 단점을 갖고 있는 경우가 많았다. 따라서 흙과 수(水)환경내로 유입된 오염물질을 빠른 시간 내에 제거 할 수 있는 대안이 요구 되었다. 흙에 유출된 화합 물질 중 상당양은 흙에 의해 격리, 구속되고 이로 인해 일단 구속된 오염물질은 물과 유기 용매에 의해서도 잘 추출되지 않는 것으로 보고 되고 있다. 이러한 흙에 의한 오염물질의 비유동성(immobilization) 과정은 오염물질의 제거 기술의 대안으로 평가 될 수 있다. 기존 연구자들의 연구 결과, 화학적 혹은 물리적 반응 작용을 통해 오염물질을 흙을 구성하는 물질에 구속할 수 있음이 증명되었다. 이러한 과정 중 환경적 측면에서 볼 때, 화학적 반응이 더 우수하다 할 수 있다. 이는 강한 공유결합(covalent bonds)으로 연결될 경우 미생물의 활동이나 화학 처리로도 이를 분리하기 어렵기 때문이다. 리그닌(lignin) 분해에서 발생하는 휴믹(humic) 물질 등이 안정 된 화학적 연결을 통해 흙 매질 내에 오염물질과 결합하는 대표적 물질이다. 인위적으로 제조된 많은 화학물질은 자연적에서 발생하는 휴민산 발생원(humic acid precursors)과 닮았다. 따라서 화학물은 부식 과정(humifications process)동안 부식토(humus) 내로 병합(incorporate)되어 진다. 일단 이렇게 구성된 결합체는 생물체와 오염물질과의 반응을 방지하여 오염물질로 인한 생물체로의 독성을 감소시키는 역할을 하게 된다. 본 논문에서는 이러한 흙의 유기물(organic matter)와 오염물질과의 결합체에 대한 평가로서 다음의 항목에 대한 고찰이 이루어져야 함을 강조하였다. (a)결합체에서 생물체(biota)와의 반응에 의해 오염물질은 감소되는가\ulcorner (b) 모(parent) 화합물과 비교하여 복합체 생성물(complexed products)이 얼마나 덜 유독한가\ulcorner 그리고 (c)지하수 오염이 오염물질의 유동성 구속에 의해 얼마나 감소되는지\ulcorner

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Bio-functionalization of the Single Layer Graphene for Detecting the Cancer Cell

  • Oh, Hyung Sik;Park, Wanjun
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.429.1-429.1
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    • 2014
  • We present a method of surface functionalization of a single layer graphene for linking and detecting MDA-MB-231 human breast cancer cell. The methodology is done by utilizing 1-pyrenebutanoic acid and succinimidyl ester for immobiling CD44 antibodies. This work shows that the single layer graphene is an efficient fixing substance to capture the MDA-MB-231 human breast cancer cell, selectively. The immobilization method of the cancer cell on the graphene layer will be an effective cell counting system. Moreover usage of the linking with non-covalent bonding is expected to develope a sensor scheme of electrical cell-detecting diagnosis system.

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Microfluidic Immunoassay Platform Using Antibody-immobilized Glass Beads and Its Application for Detection of Escherichia coli O157:H7

  • Lee, Nae-Yoon;Yang, Yoon-sun;Kim, Youn-Sang;Park, Sung-su
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제27권4호
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    • pp.479-483
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    • 2006
  • We developed a microfluidic immunoassay platform for the detection of various analytes such as bacterial pathogen by packing antibody-immobilized glass beads in spatially-isolated microchambers on a microfluidic device. Primary amines of antibody were covalently conjugated to carboxyl-terminated glass beads previously treated with aminosilane followed by glutaraldehyde. Through this covalent binding, up to 905 $\mu$g immunoglobulin G (IgG) per gram of glass beads was immobilized. For application, glass beads attaching antibody specific to Escherichia coli O157:H7, a foodborne pathogen, were packed into a microfluidic device and used for the detection of the serotype. This prototype immunoassay device can be used for the simultaneous detection of multiple analytes by sequentially packing different-sized glass beads attaching different antibody in discrete microchambers on a single microfluidic device.

Synthesis of New Bimetallic Chiral Salen Catalyst Bearing Co(BF4)2 Salt and Its Application in Asymmetric Ring Opening of Epoxide

  • Kim, Yong-Suk;Lee, Choong-Young;Kim, Geon-Joong
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제31권10호
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    • pp.2973-2979
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    • 2010
  • The newly synthesized homogeneous chiral Co(III) salen complexes were anchored non-covalently on the acidic sites of mesoporous Al-SBA-15. The Bronsted and Lewis acidic sites are attributed to the immobilization of fluorine functionalized chiral salen complexes on the supports. XRD, BET, TEM, FT-IR and ESCA (XPS) analyses were performed to characterize the property of support, and the structure of new homogeneous and heterogeneous chiral Co salen catalyst. The homogeneous and heterogeneous catalysts could be applied in asymmetric ring opening of epichlorohydrine (ECH) by water. They showed very high enantioselectivity and a good yield up to 99% in the catalytic synthesis of optically active products.

Asymmetric Ring Opening of Terminal Epoxides Catalyzed by Chiral Co(III)-BF3 Salen Complex Immobilized on SBA-16

  • Kim, Yong-Suk;Lee, Choong-Young;Kim, Geon-Joong
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제30권8호
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    • pp.1771-1777
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    • 2009
  • The homogeneous B$F_3$ containing chiral Co(III) salen complexes were anchored non-covalently on the surfaces of mesoporous SBA-16 silica containing aluminum species. The Brönsted and Lewis acidic sites are attributed to the immobilization of fluorine functionalized chiral salen complexes on the supports. The FT-IR, UV, ESCA, and NMR analyses were performed to determine the structure of synthesized chiral salen catalysts. These heterogeneous catalysts could be applied in asymmetric ring opening of terminal epoxides by water and phenol derivatives. They showed very high enantioselectivity and yield more than 98% in the catalytic synthesis of optically active products.

공유결합으로 다공성 막에 고정화된 PLD에 의한 포스퍼티딕산 생산 (Phosphatidic Acid Production by PLD Covalently Immobilized on Porous Membrane)

  • 박진원
    • 청정기술
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    • 제21권4호
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    • pp.224-228
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    • 2015
  • 포스포라이페이즈디를 공유결합을 통해서 초미세다공성막에 고정화하였다. 고정화는 폴리에틸렌이민, 글루타알데하이드, 포스포라이페이즈디를 순차적으로 처리함으로써 수행되었다. X선 광전자 분광기를 이용하여 고정화가 확인되었다. 포스퍼티딜콜린이 분산된 버퍼용액의 pH값을 시간에 따라 모니터링하여 고정화된 경우와 그렇지 않은 경우에 대해 촉매활성을 산출하였다. 속도상수는 폴리스타이렌나노입자에 고정화된 포스포라이페이즈디에서는 0.64 s-1, 다공성 셀룰로스아세테이트막에 고정화된 포스포라이페이즈디에서는 0.52 s-1, 그리고 고정화되지 않은 포스포라이페이즈디에서는 0.75 s-1의 결과가 도출되었다. 재사용에 대한 연구가 10차례까지 수행되었으며, 초기 사용시의 활성대비로 95%가 유지되었다. 열과 저장성에 대한 안정성도 고찰되었으며, 다공성막에 고정화된 포스포라이페이즈디의 경우에 활성손실이 가장 적은 것으로 관찰되었다. 이 연구결과들로부터, 포스퍼티딕산의 생산용 포스포라이페이즈디의 고정화에 대한 지지체로 다공성 막을 사용할 수 있음을 알 수 있다.