• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제22권10호
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• pp.1446-1451
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• 2012

Levodopa or L-3,4-dihydroxyphenylalanine (L-DOPA) is the precursor of the neurotransmitter dopamine. L-DOPA is a famous treatment for Parkinson's disease symptoms. In this study, electroenzymatic synthesis of L-DOPA was performed in a three-electrode cell, comprising a Ag/AgCl reference electrode, a platinum wire auxiliary electrode, and a glassy carbon working electrode. L-DOPA had an oxidation peak at 376 mV and a reduction peak at -550 mV. The optimum conditions of pH, temperature, and amount of free tyrosinase enzyme were pH 7, $30^{\circ}C$, and 250 IU, respectively. The kinetic constant of the free tyrosinase enzyme was found for both cresolase and catacholase activity to be 0.25 and 0.4 mM, respectively. A cyclic voltammogram was used to investigate the electron transfer rate constant. The mean heterogeneous electron transfer rate ($k_e$) was $5.8{\times}10^{-4}$ cm/s. The results suggest that the electroenzymatic method could be an alternative way to produce L-DOPA without the use of a reducing agent such as ascorbic acid.

• 한국식품과학회지
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• 제28권5호
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• pp.974-980
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• 1996

멥쌀로 탁주를 제조하여 발효과정 중에 변화되는 에탄올 및 포도당의 함량을 동시에 측정할 수 있는 바이오센서를 dual cathode electrode를 이용하여 제작하였다. Alcohol oxidase와 glucose oxidase는 nylon net에 고정화시켜 anode가 한 개이고 cathode가 두 개인 dual cathode electrode에 부착하여 용존산소가 소모되는 변화량을 측정하여 간접적으로 포도당과 에탄올의 농도를 동시에 측정할 수 있도록 하였다. 이 시스템의 최적 조건은 $35^{\circ}C$에서 pH 7.5인 0.1 M 인산 완충용액이었다. 바이오센서를 이용하여 측정한 값을 분광광도법과 gas chromatography를 이용한 값과 비교해 본 결과 유사한 것으로 나타났다. Dual cathode electrode를 이용한 바이오센서로 측정할 경우 다른 분석방법과 같은 복잡한 전처리 과정없이 두 가지 성분을 동시에 측정하는 것이 가능함으로써 신속하게 측정할 수 있었으며, 탁주와 같은 발효식품의 발효 중 변화하는 두 가지 성분을 동시에 측정할 수 있었다.

• 대한화학회지
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• 제36권3호
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• pp.393-404
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• 1992

새로운 효소반응기를 쓰는 요소 정량용 연속${\cdot}$자동화 장치의 감응성질을 조사하였다. 효소반응기는 지지체인 nylon-6입자(42∼48 mesh)를 teflon관(안지름 2mm, 길이 20cm)에 충전시키고, 이 지지체의 표면에 공유결합제인 glutaraldehyde로 urease를 고정화시켜서 제작하였다. 연속${\cdot}$자동화장치는 효소반응기, 기체투석기 및 지시전극인 관형 PVC-nonactin막 암모늄 이온 선택성 전극을 차례로 연결하여 만들었다. 이 장치를 써서 요소를 정량할 때 감응특성은 다음과 같다. 곧 직선감응 농도범위는 $5.5{\times}10^{-6}$~$2.4{\times}10^{-3}M$, 감응기울기는 57.8 mV/decade, 검출한계는 $1.5{\times}10^{-6}M$, 효소반응기의 전환백분율은 80.8%이었다. 효소반응기의 최적 완충용액은 0.01M Tris-HCl 완충용액(pH 7.0∼7.8)과 0.01M 인산염 완충용액(pH 6.9∼7.5)이었고, 수명은 150일 정도였다. 또한 다른 생리활성물질의 방해는 없었다.

• Elastomers and Composites
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• 제42권2호
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• pp.112-118
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• 2007

EPDM을 결합재로 사용하고, HRP를 고정시켜 과산화수소 정량을 위한 탄소반죽전극을 제작하고, 바이오센서로서 실용화 가능성을 살펴보기 위하여 전기화학적 특성을 고찰하였다. 실험 농도 영역에서 신호의 Lineweaver-Burk 도시가 보여준 좋은 직선성은 촉매력이 효과적으로 발휘될 수 있도록 EPDM이 전극 물질 속에서 HRP를 잘 고정하고 있음을 보여 주었으며, 이는 EPDM이 전극물질 결합재로 활용될 수 있음을 말하는 것이다. 전극은 낮은 전극전위($0.0\sim-1.0$ V vs. Ag/AgCl)에서 작동하였으며, 이 때 얻어진 신호는 높은 감도와 재현성을 보여 주었다. 특히 건조된 고무의 기계적 안정성은 탄소반죽 전극 실용화의 난제였던 실리콘 오일 결합재의 대체가능성을 열어주었다.

• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제9권3호
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• pp.169-175
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• 2018

Cu-Salen complex was prepared and attached into chitosan (Cs) polymer backbone. Nanocomposite of the synthesized polymer was prepared with functionalized carbon nano-particles (Cs-Cu-sal/C) to modify the electrode surface. The surface morphology of (Cs-Cu-sal/C) nanocomposite film showed a homogeneous distribution of carbon nanoparticles within the polymeric matrix. The cyclic voltammogram of the modified electrode exhibited a redox behavior at -0.1 V vs. Ag/AgCl (3 M KCl) in 0.1 M PB (pH 7) and showed an excellent hydrogen peroxide reduction activity. The Cs-Cu-sal/C electrode displays a linear response from $5{\times}10^{-6}$ to $5{\times}10^{-4}M$, with a correlation coefficient of 0.993 and detection limit of $0.9{\mu}M$ (at S/N = 3). The sensitivity of the electrode was found to be $0.356{\mu}A\;{\mu}M^{-1}\;cm^{-2}$.

• 분석과학
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• 제23권5호
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• pp.505-510
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• 2010

톨루엔에 녹인 폴리부타디엔을 탄소가루의 결합재로 사용하였을 때, 탄소반죽은 전극 제작 후 용매 증발에 의하여 기계적 물성을 보였으며, 이 성질은 탄소반죽전극 실용화의 선행조건을 충족시키는 것이었다. 부타디엔 고무를 결합재로 사용하여 새로운 효소전극을 제작하고, 그것이 정량적인 전기화학적 행동을 보이는지 확인하기 위하여 여러 가지 전기화학 속도론적 파라메터 즉 대칭인자, 교환전류밀도, 이중층의 축전용량, 시간상수, 최대전류, Michaelis 상수 등을 구하였다. 이 결과들은 부타디엔 고무가 탄소반죽전극 실용화에 추천할 만한 위한 결합재임을 보여 주는 것이었다.

• KSBB Journal
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• 제11권4호
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• pp.489-496
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• 1996

Carbon paste electrode를 채용함으로써 L-lac tate 측정용의 전기화학식 바이오센서를 성공적으로 개발할 수 있었다. 특히 뛰어난 electrocatalytic activity를 갖는 platinum이 첨가된 platinum-CPE 를 이용하여 낮은 전위에서의 NADH의 전기척 산 화가 가능하였다. Enzyme (lactate dehydrogen­a ase)과 $NAD^+$를 carbon paste형식으로 직접 제조 함으로써 L-lactate 측정을 위한 성공적인 바이요센 서의 개발이 가능하였다. 위와 같은 개발연구를 통 하여 다른 $NAD^+$ -dependent dehydrogenase를 채 용한 바이오센서로의 적용이 기대된다.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2005년도 하계 학술대회 논문집
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• pp.325-330
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• 2005

• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제2권2호
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• pp.124-129
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• 2011

A simple process of fabricating micropillar structure and its influence upon enhancing electrochemical biosensor response were studied in this work. Conducting polymer PEDOT was used as a base material in formulating a composite with PVA. Micro porous PC membrane filter was used as a template for the micropillar of the composite on ITO electrode. This structure could provide plenty of encapsulating space for enzyme species. After dosing enzyme solution into this space, Nafion film tent was cast over the pillar structure to complete the micropillar cavity structure. In this way, the encapsulation of enzyme could be accomplished without any chemical modification. The amount of enzyme species was easily controllable by varying the concentration of the dosing solution. The more amount of enzyme is stored in the sensor, the higher the electrochemical response is produced. One more reason for the sensitivity improvement comes from the large surface area of the micropillar structure. Application of 0.7 V produced the best current response under the condition of pH 7.4. This biosensor showed linear response to the glucose in 0.1~1 mM range with the average sensitivity of $14.06{\mu}A/mMcm^2$. Detection limit was 0.01 mM based on S/N = 3.

• BMB Reports
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• 제31권3호
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• pp.296-302
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• 1998

A potentiometric flow injection biosensor for the analysis of anti-cholinesterases (anti-ChEs), based on inhibition of enzyme activity, was developed. The sensor system consists of a reactor with acetylcholinesterase (AChE) immobilized on controlled pore glass and a detector with an $H^{+}-selective$ PVC-based membrane electrode. The principle of the analysis is based on the fact that the degree of inhibition of AChE by an anti-ChE is dependent on the concentration of the anti-ChE in contact with AChE. The sensor system was optimized by changing systematically the operating parameters of the sensor to evaluate the effect of the changes on sensor response to ACh. The optimized biosensor was applied to the analysis of paraoxon, an organophosphorus pesticide. Treatment of the inhibited enzyme with pyridine-2-aldoxime fully restored the enzyme activity allowing repeated use of the sensor.