• 전기화학회지
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• 제23권3호
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• pp.73-80
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• 2020

과산화수소를 이용한 펜톤(Fenton)산화법은 수처리 및 토양 복원분야에서 활용되는 친환경 산화방법이다. 이 방법으로 오염물질을 제거할 때, 오염물의 농도에 따라 과산화수소의 농도를 적절하게 조절하는 것이 상당히 중요하다. 이에 본 연구에서는 HRP (horseradish peroxidase) 효소를 이용한 전기화학적 바이오센서를 제조하고 효소의 활성과 과산화수소의 검출 특성에 대한 연구를 수행하였다. SPCE (Screen Printed Carbon Electrode)의 작업 전극 표면에 키토산과 AuNP를 이용하여 HRP를 전착하였다. 이 후, 전위주사법(CV)과 전기화학적 임피던스 분광법(EIS)을 이용하여 효소의 고정화를 확인하였다. 또한 시간대전류법(CA)과 UV 분광법으로부터 HRP 효소의 활성을 확인하였다. 본 연구에서 제조한 바이오센서를 PBS 전해질에 담그고 과산화수소를 적정하여 CA 분석으로부터 전극에서 발생하는 전류를 측정하였다. 발생 전류는 과산화수소의 농도에 대하여 선형적으로 증가하였으며, 전류로부터 과산화수소의 농도를 예측할 수 있는 검정곡선을 도출하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제60권1호
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• pp.62-69
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• 2022

그래핀은 부피에 비해 표면적이 넓고 뛰어난 기계적 물성과 전기전도성을 가지며 생체적합성이 우수하다. 본 연구에서는 전기화학적 방법을 이용하여 indium tin oxide (ITO) 글래스 슬라이드 표면에 산화그래핀을 증착·환원시킨 전극을 제작하였고 그래핀으로 표면 개질된 ITO의 전기화학적 특성을 조사하였다. 산화그래핀의 증착과 환원에 순환전압전류법을 사용하였다. 주사전자현미경과 에너지 분산형 X-선 분광법을 사용하여 그래핀이 코팅된 ITO 표면을 관찰하였다. 순환전압전류법과 전기화학 임피던스 분광법을 사용하여 제작된 전극들의 전기화학 특성을 평가하였다. 사이클 수와 주사 속도는 산화그래핀 증착과 환원도에 상당한 영향을 미쳤으며 제작된 전극의 전기화학 특성도 달랐다. ITO 전극에 비하여 그래핀으로 표면 개질된 ITO는 전극 계면에서의 전하 전달 저항이 낮았고 더 많은 전류를 생산하였다. 그래핀으로 표면 개질된 ITO 표면에 고정화된 포도당 산화효소는 포도당을 산화시키며 성공적으로 전자들을 생성하였다.

• 공업화학
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• 제34권3호
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• pp.258-263
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• 2023

본 연구에서는 일회용 센서 칩으로 제작 가능한 스크린 프린팅된 탄소칩 전극(screen printed carbon electrode; SPCE) 표면에 전도성고분자 및 효소 티로시나아제(tyrosinase, Tyr)를 적층하여 전기화학적인 방법으로 남성 질환, 갑상선 질환 등과 연관성이 입증된 내분비계 교란 물질인 비스페놀F (bisphenol F, BPF) 검출에 적용하였다. 산소 플라즈마 처리를 통해 음전하를 띠게 한 SPCE 작업전극 표면에 양전하를 띄는 전도성 고분자인 poly(diallyldimethyl ammonium chloride) (PDDA)과 음전하를 띠는 고분자 화합물 poly(sodium 4-styrenesulfonate) (PSS) 그리고 PDDA 순서대로 정전기적인 인력으로 층을 쌓고, 최종적으로 pH (7.0)를 조절하여 음전하를 띄게 한 효소, Tyr층을 올려 PDDA-PSS-PDDA-Tyr 센서를 제작하였다. 상기 전극 센서를 기질이자 타겟분석물인 BPF 용액에 접촉하면, 전극 표면에서 Tyr 효소와 산화반응에 의해 4,4'-methylenebis(cyclohexa-3,5-diene-1,2-dione)가 생성되고, 순환전압전류법과 시차펄스전압전류법을 이용하여 생성물을 0.1 V (vs. Ag/AgCl)에서 환원하면 4,4'-methylenebis(benzene-1,2-diol)이 생성되면서 발생하는 피크 전류 값의 변화를 측정함으로써, BPF의 농도를 정량적으로 분석하였다. 또한, 기존에 많은 연구에서 사용되는 인산완충생리식염수를 대체할 수 있는 이온성 액체 전해질을 사용하여 BPF의 검출 성능 결과를 비교하였다. 또한 BPF와 유사한 구조를 갖는 방해물질로 작용하는 비스페놀S에 대한 선택성을 확인하였다. 마지막으로 실험실에서 준비한 실제 시료안의 BPF의 농도를 분석하는데 제작한 센서를 적용함으로써 센서의 실제 적용 가능성을 입증하고자 하였다.

• 대한치과교정학회지
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• 제20권3호
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• pp.499-517
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• 1990

Electrical stimulation among several factors that influence bone remodeling has been studied by many investigators with great enthusiasm in orthodontic field. The action mechanisms of Pulsed Electromagnetic Field (PEMF) are different from those of the conventional electrode application method in that PEMF induces endogenous current in the living tissues. PEMF is known to have the healing effect in nonunion of bone and osteoporosis. It is widely used in orthopaedic scopes and the possibility of using the method in clinical orthodontics Is also conceivable. But the exact mechanisms by which the PEMF exerts its effects are not clearly understood. Therefore, the author wanted to see the effect of PEMF on five groups of rat calvarial cells obtained by sequential enzyme digestion method, and observed the changes in enzyme activation, collagen synthesis and $^3H-thymidine$ incorporation. The results were as follows: 1. Under the effect of PEMF, there were no changes in the alkaline phosphatase activity in five groups of cell populations. 2. Both the PEMF group and the PTH with PEMF group shelved no changes in acid phosphatase activities and there were no differences between two experimental groups. 3. Under the effect of PEMF, there was significant increase of collagen synthesis in the group V cell population. 4. Under the effect of PEMF, there were significant increases of $^3H-thymidine$ incorporation in the group IV and V cell populations.

• 공업화학
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• 제32권4호
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• pp.461-466
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• 2021

본 논문에서는 이동성이 좋고 경제적이며, 간편하게 일회용 진단칩으로 제작 가능한 스크린 프린팅 한 탄소칩 전극[screen printed carbon electrode (SPCE)] 기반의 전압전류법 나노물질 융합형 바이오센서를 제작하여 폐암 조기진단에 활용 가능한 단백질 표지 인자 중에 하나인 heterogeneous nuclear ribonucleoprotein A1 (hnRNP A1) 단백질의 농도를 정량 분석하고자 하였다. 먼저 SPCE 표면에 금 나노입자를 전기적으로 증착한 후 크로스링커를 이용하여 hnRNP A1에 특이적으로 결합할 수 있는 바이오리셉터인 DNA 압타머를 고정하였다. Ethanolamine을 블로킹 시약으로 사용하여 압타머와 함께 센서 표면에 고정하여 그 표면을 처리함으로써 비특이적인 생물질의 흡착에 의한 방해 신호를 최소화하고자 하였다. DNA칩과 hnRNP A1 용액을 접촉하여 DNA와 hnRNP A1을 결합시킨 후 alkaline phosphatase (ALP) 효소로 접합한 hnRNP A1 항체(anti-hnRNP A1)을 센서칩 표면으로 주입하여 샌드위치 복합체를 형성하고, 이를 기질인 4-aminophenyl phosphate (APP)와 효소-기질 특이적 산화 반응에 의한 전류 변화를 순환 전압전류법과 시차 펄스전압전류법으로 측정하여 단백질의 농도를 정량적으로 분석하였다. 상기 산화 반응에 의한 피크 전류 변화는 순환전압전류법과 시차 펄스 전압전류법을 사용할 때 -0.05와 -0.17 V (vs. Ag/AgCl) 전위 값에서 각각 일어났다. 개발한 나노바이오센서를 실제 정상인 혈청 시료 분석에 적용 가능함을 보여줌으로써 혈청 한 방울로 폐암의 조기진단 가능성을 제시하고자 하였다.

• 대한화학회지
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• 제45권2호
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• pp.138-160
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• 2001

이 연구에서 온도, pH, 효소, 그리고 염의 첨가에 따라 부식(산화)전위에 영향을 주 인자들을 알아보기위해 비수용액 poly(vinylchloride)(PVC)와 poly(carbonate)(PC) 의 산화전위와 전류밀도를 측정하였다. Tafel 기울기는 분극곡선의 Tafel polt으로부터 결정되어졌다. 전달게수 ${\alpha}$는 기울기 (1-${\alpha}$)nF/2.3RT에서 얻어질 수 있고 인식된 전극 반응은 모든 조건에서 비가역적으로 나타났다.

• 센서학회지
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• 제21권4호
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• pp.311-317
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• 2012

Disposable amperometric screen-printed biosensor strips have been fabricated by a sol-gel encapsulation for the analysis of glucose. The glucose oxidase(GOx) is entrapped in the gel matrix through sol-gel transition of tetraethoxysliane(TEOS). The biosensor is fabricated by GOx containing thin film of TEOS gel on the surface of screen-printed carbon electrode(SPCE). The GOx-containing thin film of TEOS gel offers a one-step modification process on the surface of SPCE. The optimum conditions for glucose determination have been characterized with respect to the applied potential, enzyme loading ratio, and pH. The linear range and detection limit of glucose detection were from 2.0 mM to 16.0 mM and 0.25 mM, respectively.

• Archives of Pharmacal Research
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• 제20권1호
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• pp.68-71
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• 1997

Penicillin sensor was prepared by immobilizing penicillinase (Pcase) on $H^{+}$-selective carboxylated poly (vinyl chloride) (PVC-COOH) membrane or cellulose filter membrane. The immobilization techniques are as follows. Pcase was immobilized with GTH on $H^{+}$-selective PVC-COOH membrane or some amount of BSA was dropped on that membrane. Another method to make immobilization is to mix type I Pcase with GTH and drop on a cellulose filter membrane. According to immobilization techniques, there were some differences in response properties of enzyme electrodes, however, all electrodes responded to Pcase-resistant penicillin derivatives. Pcase immobilized on cellulose filter membrane with $H^{+}$-selective PVC membrane eletrode was more stable and more sensitive to penicillinase-resistant penicillin derivatives than any other immobilization techniques.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제14권4호
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• pp.698-706
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• 2004

$\beta$-Lactam antibiotics such as penicillin G, amoxicillin, and ampicillin were determined by a potentiometric biosensor system which exploited penicillinase immobilized on Immobilon cellulose nitrate membrane and a flat-bottomed pH electrode-as the biological component and transducer. The optimum reaction buffer for maximum sensitivity was found as 2 mM of sodium phosphate buffer (pH 7.2). The detection limit of the biosensor could be extended to 1 $\mu{M}$ of the analytes by increasing the enzyme loading for immobilization to 100 units/$m\ell$. The model samples spiked with each of the standard penicillins were measured for their biosensor responses and HPLC peak area, resulting in the relative responses of 82.1-103.5% and 79.5-106.1% for the biosensor method along with HPLC analysis, respectively. This result showed a good precision of the current biosensor method for screening the penicillin compounds.

• 분석과학
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• 제14권3호
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• pp.286-289
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• 2001

The effect of pH and the substrate concentration on the sensing ability of the chicken peroxidase enzyme electrode was examined quanititatively. Using the new Michaelis-Menten equation, to which pH concept was introduced, enabled to calculate all kinds of dissociation constant related to chicken peroxidase and subsequently to determine the optimum pH of the sensor.