• 한국재료학회지
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• 제25권12호
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• pp.655-658
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• 2015

The development of glucose biosensors has been attracting much attention because of their importance in monitoring glucose in the human body; such sensors are used to diagnose diabetes and related human diseases. Thanks to the high selectivity, sensitivity to glucose detection, and relatively low-cost fabrication of enzyme-immobilized electrochemical glucose sensors, these devices are recognized as one of the most intensively investigated glucose sensor types. In this work, ZnO nanofibers were synthesized using an electrospinning method with polyvinyl alcohol zinc acetate as precursor material. Using the synthesized ZnO nanofibers, we fabricated glucose biosensors in which glucose oxidase was immobilized on the ZnO nanofibers. The sensors were used to detect a wide range of glucose from 10 to 700 M with a sensitivity of $10.01nA/cm^2-{\mu}M$, indicating that the ZnO nanofiber-based glucose sensor can be used for the detection of glucose in the human body. The control of nanograins in terms of the size and crystalline quality of the individual nanofibers is required for improving the glucose-sensing abilities of the nanofibers.

• KSBB Journal
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• 제10권4호
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• pp.468-474
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• 1995

Glucose biosensor용 glucose oxidase 고정화 막의 단일화 벚 일회용의 간편화를 위한 연구로서, glucose oxidase의 고정화 대상막으로는 CTA와 PCL의 촌합비율이 80/20인 혼합막을 사용한 고저화 방법 중에서는 glutaraldehyde one-steD 방법으로 효소고정화층의 건조 전 두께가 $10{\mu}m$ 인 효소고정화 막이 효과적이었다. 이 고정화 막을 천자현미쇠 으로 관찰해 본 결과, 고밀도의 CTA/PCL 막층 위에 GOD-glutaraldehyde 층이 건조 후 $3{\mu}m$ 정도로 덮여 있는 것을 알 수 있었다. Dissolved oxygen전극을 사용하여 glucose농도의 증가에 따른 전류세기의 차이 값을 측정해 본 결과, glucose 7mM의 안도범위 내에서 선형성을 나타냈으므로 이 고정화원이 glucose sensor용 효소고정화 방법으로 가장 적합하였다. 한편, tyrosmase는 CTA와PCL의 혼 합비율이 80/20인 혼합막에 direct CDI 방법으로 고정화한 것이 가장 효과적이었으며, 8일 후에도고 정화된 tyrosmase의 활성이 35% 이상 유지되었다.

• 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.

• KSBB Journal
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• 제13권1호
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• pp.52-57
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• 1998

The present work proposes a simple electrochemical method applicable to any immobilization processes of oxidase using a Clark type oxygen electrode as a base transducer. The present work suggests an optimal immobilization technique among three different methods of glucose oxidase(GOD) onto one side of $37[\mu}$mthick blend membranes, composed o 80% of cellulose triacetate and 20% of polycaprolactone, on the basis of the maximum Michaelis-Menten parameter(Vm) determined by either steady state or transient analyses. The electrode system was made of disk type gold cathode(4mm diameter) and Ag/AgCl anode. One side of the blend membrane was in contact with the cathode surface while the other side was immobilized with GOD either in covalent-bond or cross-linked forms, the latter being covered by $25{\mu}$m thick dialysis membrane of cellulose acetate. The resultant current density was on-line monitored by a potentiostat while glucose level was varied from 1 to 20 mM. The present study shows that direct cross-linking of GOD with glutaraldehyde was mostly preferred for fabrication of glucose sensor, on the basis of resultant kinetic parameters from either steady state or transient analyses.

• Korean Journal of Chemical Engineering
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• 제35권12호
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• pp.2421-2429
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• 2018

Thiol-based self-assembled anchor linked to glucose oxidase (GOx) and gold nanoparticle (GNP) cluster is suggested to enhance the performance of glucose biosensor. By the adoption of thiol-based anchors, the activity of biocatalyst consisting of GOx, GNP, polyethyleneimine (PEI) and carbon nanotube (CNT) is improved because they play a crucial role in preventing the leaching out of GOx. They also promote electron collection and transfer, and this is due to a strong hydrophobic interaction between the active site of GOx and the aromatic ring of anchor, while the effect is optimized with the use of thiophenol anchor due to its simple configuration. Based on that, it is quantified that by the adoption of thiophenol as anchor, the current density of flavin adenine dinucleotide (FAD) redox reaction increases about 42%, electron transfer rate constant ($k_s$) is $9.1{\pm}0.1s^{-1}$ and the value is 26% higher than that of catalyst that does not use the anchor structure.

• 센서학회지
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• 제15권1호
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• pp.28-33
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• 2006

Optical-fiber sensors have been developed to determine the concentrations of glucose and lactic acid in blood samples. Fluorescence dye [tris(2,2'-biphenyridine)-ruthenium(II)-chloride (RuBPY)] was entrapped by using a silicon to the unclad tip of a glass optic fiber. Enzymes like glucose oxidase (GOD) and lactate oxidase (LOD) have been immobilized by acrylamide resin adhesive, adsorption with zeolite or covalent bonding with aminopropyl-triethoxysilan. The fiber-optic glucose/lactate sensor was then used to analyze the concentrations of glucose and lactate in blood samples. The results were compared with the results of HPLC analysis and their difference was in error by less then 5 %.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2002년도 추계학술대회 논문집 전기물성,응용부문
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• pp.248-250
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• 2002

본 논문은 당뇨병의 지표물질인 glucose의 농도를 극미량의 시료를 사용하여 정량 할 수 있는 방법을 개발하기 위하여 효소 고정화 전극을 제작하였다. 전극은 실리콘 웨이퍼상에 마이크로 크기의 전극을 반도체 공정을 이용하여 제작하였고, 전기 화학적 방법으로 마이크로 전극에 전도성 고분자 Polypyrrole(PPy) 및 glucose oxidase(GOx)를 고정화한 고감도의 전기화학 전극을 개발하였다. 도전성 고분자의 전기 화학적 중합은 순환 전압 전류법으로 하였으며, 용액의 액성에 따른 효소의 표면 전하를 이용하여, 도전성 고분자를 코팅한 전극에 일정한 전압을 인가하고 GOx를 도우핑 하였다. 제작된 전극은 시간대 전류법으로 glucose의 농도에 따른 감도 측정결과 마이크로 리터의 시료에 $5{\mu}A$/decade를 얻었다. 전극의 표면분석은 Scanning electron microscopy(SEM), Energy dispersive X-ray spectroscopy(EDX)를 이용하였다.

• 한국식품과학회지
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• 제30권1호
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• pp.22-34
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• 1998

고정화효소와 산소전극 시스템을 이용한 효소센서를 제작하여 식품 중의 당, 유기산, 알코올 성분을 동시 측정 하였다. 효소가 기질과 반응하여 소비한 산소의 변화량이 전압차이로 나타나므로 시간당 전압 감소량이 최대인 값으로부터 각 성분의 농도를 측정하였으며, 이때 1분내에 최대기울기를 구할 수 있어 신속한 측정이 가능하였다. 효소의 고정화 지지체로는 nylon cloth를 사용하였고, asymmetrical coupling 방법에 의하여 기질 작용 순으로 위치하도록 효소를 고정화하였다. 한 개의 양극과 6개의 음극으로 제작된 multiple cathode system으로 포도당, 젖산, 에탄올 성분을 동시 측정할 수 있는 효소 센서를 제작하였다. 위의 센서 제작을 위하여 mutarotase과 glucose oxidase/lactate oxidase/alcohol oxidase와 catalase가 각기 사용되었다. 이들 효소센서의 최적조건은 $pH\;7.0,\;40^{\circ}C$의 0.1 M 인산완충용액이었으며 각 효소 센서의 방해물질을 알아 보기 위하여 여러 가지 당과 각종 유기산, 알콜류에 대한 효소 감응도를 살펴 본 결과 포도당 센서에서 유기산의 영향을 제외하고는 10% 내외였다. 따라서 포도당과 유기산을 동시 측정하기 위하여 포도당/젖산의 영향을 고려한 적절한 보정관계식을 도입하여 순수한 유리당과 유기산의 값을 측정할 수 있었다. 제작된 효소센서의 검증을 위하여 분광광도법. HPLC, GC를 이용한 결과, 분석방법간에 높은 상관관계를 보여 주었다. 아울러 각 효소센서의 안정성을 살펴본 결과 알코올 센서를 제외하고는 30일 이후에도 80%이상 효소감응도가 유지되었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제17권12호
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• pp.1949-1954
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• 2007

A simple way to prevent protein hyperglycosylation in Hansenula polymorpha was found. When glucose oxidase from Aspergillus niger and carboxymethyl cellulase from Bacillus subtilis were expressed under the control of an inducible methanol oxidase (MOX) promoter using methanol as a carbon source, hyperglycosylated forms occurred. In contrast, MOX-repressing carbon sources (e.g., glucose, sorbitol, and glycerol) greatly reduced the extent of hyperglycosylation. Carbon source starvation of the cells also reduced the level of glycosylation, which was reversed to hyperglycosylation by the resumption of cell growth. It was concluded that the proteins expressed under actively growing conditions are produced as hyperglycosylated forms, whereas those under slow or nongrowing conditions are as short-glycosylated forms. The prevention of hyperglycosylation in the Hansenula polymorpha expression system constitutes an additional advantage over the traditional Saccharomyces cerevisiae system in recombinant production of glycosylated proteins.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2001년도 하계학술대회 논문집
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• pp.745-748
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• 2001

We synthesized polypyrrole (PPy) by electrolysis of the pyrrole monomer solution containing support electrolyte KCl and/or p-toluene sulfonic acid sodium salt (p-TS). The electrochemical behavior was investigated using cyclic voltammetry and AC impedance. In the case of using electrolyte p-TS, the redox potential was about -0.3 V vs. Ag/AgCl reference electrode, while the potential was about 0 V for using electrolyte KCl. It is considered as the backbone forms a queue effectively by doping p-T S. Therefore, it is possible to be arranged regularly. That leads to improvement in the electron hopping. The AC impedance plot gave a hint of betterment of mass transport. PPy doped with p-TS has improved in mass transport, or diffusion. That is because the PPy doped with p-TS has a good orientation, and is more porous than PPy with KCl.