• 한국응용과학기술학회지
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• 제36권1호
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• pp.269-278
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• 2019

We fabricated glucose oxidase (GOx)-modified biosensor for detection of glucose by physical immobilization of GOx after electrochemical polymerization of the conductive mixture monomers of the 3-thiophenecarboxylic acid (TCA) and thiophene (Th) onto ITO electrode in this study. We confirmed the successfully fabrication of GOx-modified biosensor via FT-IR spectroscopy, SEM, contact angle, and cyclic voltammetry. The fabricated biosensor has the detection limit of $0.1{\mu}M$, the linearity of 0.001-27 mM, and sensitivity of $38.75mAM^{-1}cm^{-2}$, respectively. The fabricated biosensor exhibits high interference effects to dopamine, ascorbic acid, and L-cysteine, respectively. From these results, the fabricated GOx-modified biosensor with long linearity and high sensitivity could be used as glucose sensor in human blood sample.

• 센서학회지
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• 제30권4호
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• pp.229-235
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• 2021

This study presents a simple approach for the assembly of a free-standing conductive electronic nanofilm of single-walled carbon nanotubes (SWNTs) suitable for enzymatic electrochemical biosensors. A large-scale SWNT electronic film was successfully produced by the dialysis of p-Terphenyl-4,4''-dithiol (TPDT)-treated SWNTs. Furthermore, Horseradish peroxidase (HRP) was immobilized on the TPDT-SWNT electronic film, and the enzymatic detection of hydrogen peroxide (H₂O₂) was demonstrated without mediators. The detection of H₂O₂ in the negative potential range (-0.4 V vs. Ag/AgCl) was achieved by direct electron transfer of heme-based enzymes that were immobilized on the TPDT-SWNT electronic film. The SWNT-based biosensor exhibited a wide detection range of H₂O₂ from 10 µM to 10 mM. The HRP-doped SWNT electronic film achieved a high sensitivity of 342 ㎛A/mM·cm² and excellent selectivity against a variety of redox-active interfering substances, such as ascorbic acid, uric acid, and acetaminophen.

• 폴리머
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• 제36권4호
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• pp.470-477
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• 2012

다양한 아민 그룹으로 개질된 다중벽 탄소나노튜브(이하 MWNT) 지지체를 기반으로 하여 페놀 화합물을 검출하기 위한 티로시나아제가 고정된 바이오센서를 개발하였다. 방사선 중합법을 이용하여 MWNT에 글리시딜메타크릴레이트를 중합한 후 중합 사슬의 아미노화 반응을 통해 MWNT에 다양한 아민 그룹을 도입시켰다. 이렇게 제조된 물질의 물리적, 화학적 특성은 SEM, XPS 그리고 TGA에 의해 평가되었다. 그리고 제조된 물질을 기반으로 제작된 티로시나아제가 고정화된 바이오센서의 전기화학적 특성도 평가하였다. 본 효소 바이오센서는 0.1-0.9 mM의 페놀을 검출할 수 있다. 결합효과, pH, 온도 그리고 다양한 페놀화합물에 대한 반응과 같은 여러 가지 변수에 대하여도 최적화하였고 상용 레드와인에서의 페놀화합물 검출도 연구하였다.

• 분석과학
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• 제28권6호
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• pp.425-429
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• 2015

탄소나노튜브를 이용하여 변형한 콜레스테롤 측정을 위한 바이오 센서를 개발하였다. 개발된 콜레스테롤 바이오 센서는 일회용으로 콜레스테롤의 효소반응에서 전자전달을 증진시키기 위하여 탄소잉크로 스크린 프린트된 전극을 탄소나노튜브를 이용하여 변형하였으며, 변형한 탄소나노튜브 전극위에 콜레스테롤 산화효소와 과산화효소, 전자매개 물질로 페로시안 칼륨을 도포하여 제작하였다. 탄소나노튜브를 이용하여 변형한 콜레스테롤 바이오 센서는 전기화학적으로 콜레스테롤 측정시 매우 신속하고 안정된 신호를 나타내었다. 개발된 콜레스테롤 센서는 소량의 (0.5 μL) 시료로 총 콜레스테롤 100~400 mg/dL 영역에서 5초 이내에 직선적인 감응을 나타내었으며 좋은 재현성을 나타내었다(CV 4.0% 이하).

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제23권3호
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• pp.385-390
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• 2002

Laccase could be successfully assembled on an amine-derivatized platinum electrode by glutaraldehyde coupling. The enzyme layer formed on the surface does not communicate electron directly with the electrode, but the enzymatic activity of the surf ace could be followed by electrochemical detection of enzymatically oxidized products. The well-known laccase substrates, ABTS (2,2'-azinobis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid)) and PPD (p-phenylenediamine) were used. ABTS can be detected down to 0.5 ${\mu}M$ with linear response up to 15 ${\mu}M$ and current sensitivity of 75 nA/ ${\mu}M.$ PPD showed better response with detection limit of 0.05 ${\mu}M$, linear response up to 20 ${\mu}M$, and current sensitivity of 340 nA/ ${\mu}M$ with the same electrode. The sensor responses fit well to the Michaelis-Menten equation and apparent $K_M$ values are 0.16 mM for ABTS and 0.055 mM for PPD, which show the enzymatic reaction is the rate-determining step. The laccase electrode we developed is very stable and more than 80% of initial activity was still maintained after 2 months of uses.

• 분석과학
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• 제19권1호
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• pp.58-64
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• 2006

탄소반죽에 쑥조직을 혼입시켜 과산화수소 정량 바이오센서를 제작하고 그것의 전기화학적 성질을 조사하였다. 다른 생체조직을 이용하여 제작한 센서와 비교할 때, 생촉매 안정성이 뛰어났으며, 보다 큰 감응신호를 보여주었다. 조직의 함량 변화에 따른 신호의 변화는 넓은 범위에 걸쳐 직선성을 보여 주었고, Lineweaver-Burk 도시의 직선성은 전극 감응이 효소 촉매작용에 의하여 조절되고 있음을 보였다. 또 감응전류의 pH 의존성 변화는 센서가 두 종류의 동위효소를 포함하고 있음을 암시하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.243.1-243.1
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• 2010

Devices based on nanomaterials platforms are emerging as a powerful tool for ultrasensitive sensors for the direct detection of biological and chemical species. In this talk, we will report the preparation and the full characterization of electrochemical polymerization of biopolymers platforms and nano-structure formation for electrochemical detection of enzymatic activity and toxic compound in electrolyte for biosensor applications. Formation of an electroactive polymer film of two different compounds has been quantified by observing new redox peak at higher potentials in cyclic voltammogram measurements. RCT value of at various biopolymer concentration based hybrid films has been obtained from electrochemical impedance spectroscopy analysis and possible mechanism for formation of complexes during electrochemical polymerization on conducting substrates has been investigated. Biosensors developed based on these hybrid biopolymers have very high sensitivity.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제16권4호
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• pp.505-510
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• 2006

A gallocyanine-bound nanoporous titanium dioxide electrode system was investigated to carry out a mediated enzyme reaction. Gallocyanine was bound either directly or through an aminopropylsilane linker to the film of nanoporous titanium dioxide and used as a mediator for nitrate reductase in the mediated enzymatic nitrate reduction. The electrode with the aminopropylsilane linker showed 20% higher efficiency of electron transfer at the same potential than that directly linked. The prepared electrodes showed $0.26{\mu}mol/h$ nitrate reduction at a $100mm^2$ surface of the electrode, and linear current response on nitrate ion concentration up to 1.0 mM, which is very useful as a biosensor of nitrate ion in water.

• 생명과학회지
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• 제26권5호
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• pp.503-508
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• 2016

바이오센서는 간단하고 저렴하게 일차적으로 현장 시료를 분석할 수 있는 장점이 있다. 본 연구에서는 유전자 재조합으로 카드뮴을 검출할 수 있는 미생물 유래 바이오센서를 제작하였다. 이를 위해 카드뮴과 반응하는 CadC 유전자와 관련 프로모터를 PCR로 증폭하고 β-galactosidase 유전자(lacZ)와 결합하고 E. coli BL21 (DE3)에 형질 전환하였다. 이 바이오센서 세포는 카드뮴 존재 하에서 β-galactosidase를 발현하며 기질인 CPRG을 분해하여 붉은색으로 발색된다. 카드뮴 검출용 바이오센서는 카드뮴으로 3시간 유도하였을 때 β-galactosidase 활성의 최고값을 보여주었으며 pH 5에서 가장 좋은 활성도를 나타내었다. 카드뮴 검출용 바이오센서는 0.01 μM에서 10 mM 카드뮴에서 검출범위를 보여주었으며 0.01~10 μM에서 직선관계의 검정선(y= 0.98 X + 0.142, R²=0.98)를 나타내었다. 중금속 중에서 카드뮴과 납에서 높은 반응성을 보여주었으며 수은과 구리에서는 전혀 반응하지 않았으나 주석과 코발트에서도 약간의 반응성을 나타내었다. 카드뮴을 spike 한 폐수에서의 반응이 완충용액에 spike한 것(control)과 비슷하게 나타났다. 이는 카드뮴 검출용 바이오센서가 전처리를 하지 않은 현장시료에서도 반응성을 보여주어 현장시료의 간단하고 저렴한 일차적 검출에 활용될 수 있음을 시사한다.

• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제9권1호
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• pp.28-36
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• 2018

Metal-organic frameworks have recently been considered very promising modifiers in electrochemical analysis due to their unique characteristics among which tunable pore sizes, crystalline ordered structures, large surface areas and chemical tenability are worth noting. In the present research, $Cu(btec)_{0.5}DMF$ was electrodeposited on the surface of glassy carbon electrode at room temperature under cathodic potential and was initially used as the active materials for the detection of $H_2O_2$. The cyclic voltammogram of $Cu(btec)_{0.5}DMF$ modified GC electrode shows distinct redox peaks potentials at +0.002 and +0.212 V in 0.1 M phosphate buffer solution (pH 6.5) corresponding to $Cu^{(II)}/Cu^{(I)}$ in $Cu(btec)_{0.5}DMF$. Acting as the electrode materials of a non-enzymatic $H_2O_2$ biosensor, the $Cu(btec)_{0.5}DMF$ brings about a promising electrocatalytic performance. The high electrocatalytic activity of the $Cu(btec)_{0.5}DMF$ modified GC electrode is demonstrated by the amperometric response towards $H_2O_2$ reduction with a wide linear range from $5{\mu}M$ to $8000{\mu}M$, a low detection limit of $0.865{\mu}M$, good stability and high selectivity at an applied potential of -0.2 V, which was higher than some $H_2O_2$ biosensors.