• KSBB Journal
• /
• 제28권1호
• /
• pp.24-30
• /
• 2013

Dissolved oxygen, pH and cell concentration have been online monitored in cultivation processes with Escherichia coli by using a $MABOOMS^{TM}$ (microplate-based bioreactor with optical online monitoring systems). Fluorescent sensing membranes containing Ru ${(dpp)_3}^{2+}$ or HPTS were prepared with GA sol-gel matrix and coated into a well of a 24-well microplate. Fluorescence intensity was measured and correlated to the dissolved oxygen or pH. Cell concentrations were also online monitored by measuring optical reflectance at 650 nm. A well of a 24-well microplate could also be divided into 4 parts, each of which was coated with fluorescent sensing membranes for the detection of dissolved oxygen or pH. The 24-well microplate coated with fluorescent sensing membranes or a 4-divided sensing membrane. was used to online monitor the dissolved oxygen, pH and cell concentration during E. coli cultivations. The online monitoring results showed the characteristics of cell growth in cultivation processes very well.

• 센서학회지
• /
• 제33권2호
• /
• pp.70-77
• /
• 2024

In this study, a fluorescent ethanol sensor is developed to determine the ethanol concentration in the liquid phase. The sensor is developed using a complex of resazurin (RA)/resorufin (RO) and a hydrotalcite (HT) catalyst in a sol-gel matrix of methyltrimethoxysilane (MTMS) to produce a fluorescent ethanol-sensing membrane (RA/RO^*HT membrane). The operation mechanism of the RA/RO^*HT membrane is based on (i) the oxidation of ethanol to acetaldehyde and (ii) the reduction of RA to RO, through electron flows followed by EtOH ↔ HT ↔ RA/RO ↔ EtOH interactions. These possible redox reactions can lead to an increased fluorescence intensity of the RA/RO^*HT membrane as the ethanol concentration increases. The RA/RO^*HT membrane shows a linear detection range of 1-20 vol.% EtOH with limit of detection (LOD) of 0.178%. Additionally, the RA/RO^*HT membrane has high sensitivity and accuracy for determining the alcohol content in several Korean alcoholic beverages.

• KSBB Journal
• /
• 제28권1호
• /
• pp.31-35
• /
• 2013

In this work a $MABOOMS^{TM}$ has been employed to cultivate microorganisms and investigated the effects of culture medium components on cell growth. A 24-well microplate coated with 4-divided fluorescent sensing membranes was used to monitor the dissolved oxygen, pH and cell concentration during cultivations. Fluorescence intensity for dissolved oxygen or solution pH and reflectance for cell concentration was online monitored by using the $MABOOMS^{TM}$. The online monitoring results showed the effects of culture medium components on cell growth in cultivation processes very well.

• 센서학회지
• /
• 제6권6호
• /
• pp.508-513
• /
• 1997

We exploited a new molecular system - acetylcholine (neurotransmitter) detection system as a building block for the perfect molecular information system (sensing membrane of the chemical sensor) - using water soluble calix[n]arene-p-sulfonates which are useful even in aqueous (water/methanol) neutral solution. This achievement is due to several outstanding properties of these calix[n]arene derivatives such as low $pK_{a}$ values, cation-interactions, and high water-solubility, etc.

• 센서학회지
• /
• 제25권1호
• /
• pp.51-56
• /
• 2016

This study evaluates the performance of an optical sensor and measurement system (CMA-24) which can analyze the fluctuation of dissolved oxygen and pH simultaneously. In the optical sensor system, the fluorescent materials, Rudpp and HPTS which are sensitive to dissolved oxygen and pH, respectively, are coated on the bottom of a 24-well -plate by the sol-gel technology. The detection times of the emission light of the oxygen sensor were $4,186{\pm}13.90{\mu}s$ and $4,452{\pm}36.68{\mu}s$ for the dissolved oxygen of 17% $O_2$ and 7.6% $O_2$, respectively. On the other hand, the detection times of the pH sensor were $6,699.43{\pm}14.64{\mu}s$, $6,722.24{\pm}6.21{\mu}s$, and $6,748.52{\pm}2.63{\mu}s$ using pH 6, 7, and 8, respectively. When we determined cellular respiration levels of C2C12 myocytes with CMA-24, $O_2$/pH measurement system, the ratio of the uncoupled to coupled OCR (oxygen consumption rate) was 1.41. The results mean that this CMA-24 system shows almost the same sensitiveness as the commercial system.

• 분석과학
• /
• 제8권3호
• /
• pp.221-227
• /
• 1995

$Ca^{2+}$에 대하여 특이한 선택성을 보이는 광섬유형광센서에 대하여 연구하였다. 이 센서는 $Ca^{2+}$과 형광성 킬레이트를 형성하는 단백질 Calmodulin(CaM)을 사용하였으며, 두 갈래로 된 광섬유 다발의 끝면에 플루오르세인 이소티오시아네이트로써 형광 표지된 Calmodulin(FCaM)으로 만든 용액을 투석막 안에 넣어서 제작하였다. 이 센서의 감응 메카니즘은 FCaM이 $Ca^{2+}$과 결합하여 킬레이트를 형성할 때에 나타나는 형광 스펙트럼의 이동 현상을 바탕으로 한다. CaM은 $Ca^{2+}$과 결합할 때에 형태변화를 일으키며, 이로 인해 유발되는 FCaM의 형광세기 변화로써 농도를 결정하였다. 광전자증배관으로 형광의 세기를 측정하여 $Ca^{2+}$에 대한 검정곡선을 작성하였으며, 센서의 $Ca^{2+}$에 대한 검출한계와 $Mg^{2+}$, $Eu^{3+}$, $La^{3+}$들에 의한 방해효과, 감응 시간 및 수명을 조사하였다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제15권1호
• /
• pp.569-574
• /
• 2014

오폐수 처리에 있어서 용존산소량을 장기간, 연속측정이 가능한 DO 센서의 개발이 요구되어, 형광검출 특성을 이용한 광학식 DO 센서를 개발하고 특성을 분석하였다 (OS-100, 글로벌광통신주식회사). 형광 센서막은 GA를 이용하여 졸-겔 방법을 이용하여 $Ru(Dpp)_3{^{2+}}$(tris(4,7diphenyl-1, 10-phenanthroline) ruthenium(II)) 형광물질을 제작하였고, 용액과 혼합하여 스프레이 방법으로 석영기판위에 증착하였다. 증착된 형광막은 용존산소 농도 3 mg/L에서 10 mg/L 사이의 넓은 영역에서 ${\pm}1%$ 이하의 오차를 보였다. 제작된 광학식 DO 센서의 성능평가를 위하여 대구염색단지의 오폐수처리장 폐수의 실시간 용존산소를 장기간 측정하였다. 6개월간의 장기간에 걸쳐 실시간 측정된 용존산소의 결과는 염색공단 폐수의 악조건 하에서도 ${\pm}2%$ 이하의 오차를 나타내었다.

• 공업화학
• /
• 제30권4호
• /
• pp.429-434
• /
• 2019

본 논문에서는 수용성의 CdSe/ZnS 양자점을 합성하고 이에 항체기능성을 도입하여 lateral flow immunoassay (LFIA) 플랫폼에 융합하여 폐암 질병진단에 활용 가능한 단백질 바이오마커[예: 인간 혈청 아밀로이드 A-1 (hSAA1)]의 농도 분석에 적용하고자 한다. 면역분석법 센서 스트립은 니트로셀룰로오즈 막에 테스트라인과 대조라인으로 각각 항hSAA1 단일클론항체(10G1)(anti-hSAA1)와 항chicken IgY (anti-chicken IgY)를 스프레이하여 제작하였다. 이와 함께, 유기상에서 합성된 CdSe/ZnS 양자점은 카르복실기로 변형된 알케인티올기를 이용한 리간드 교환방법으로 수용성으로 전환하였으며, 이에 타겟 단백질인 hSAA1에 특이적으로 결합 가능한 항체인 항hSAA1 단일클론항체(14F8)로 컨쥬게이션하여 형광검출용 입자[QDs-anti hSAA1 (14F8)]로 사용하였다. 제작된 LFIA 스트립 위에 순차적으로 다른 농도의 hSAA1과 QDs-anti hSAA1 (14F8)의 복합체를 흘려주면, 테스트라인에 anti hSAA1 (10G1)/hSAA1/QDs-anti hSAA1 (14F8) 샌드위치 복합체가 형성되어 양자점에 의한 발광신호가 검출됨을 측정하였다. 최적화된 측방흐름이 가능한 완충용액 조건에서 100 nM 농도의 hSAA1 단백질의 유무를 5 min 안에 눈으로 확인 가능하였다.