• KSBB Journal
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• 제13권4호
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• pp.461-467
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• 1998

A fermentation system was supplemented with a device for the measurement of the durations of alkali pump feeding for automatic pH control and an A/D convertor for precise monitoring of pH value by computer. A software program was developed to measure buffer capacities from the pH signal and the pH control signal during fermentation. By measuring the buffer capacity on-line, levels of acetic acid were estimated by a software sensor using pH signal in a fermentation process of E.coli growing in a minimal medium. The measured values of acetic acid showed correlation to those of estimated by the software sensor. Lacitic acid production was also successfully estimated by the values of buffer capacities measured on-line.

• 센서학회지
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• 제1권2호
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• pp.101-106
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• 1992

반도체 pH 센서인 pH-ISFET와 효소 고정화막을 기술적으로 결합한 FET형 반도체 요소 및 포도당센서를 제조하고 그 동작특성을 조사하였다. 사진식각기술을 이용하여 pH-ISFET의 수소이온 감지막 위에 urease와 glucose oxidase를 감광성 고분자 물질인 PVA(polyvinyl alcohol)-SbQ(stilbazolium group)로 고정화(immobilization)시켰다. 제조된 요소센서와 포도당센서는 각각 $0.5{\sim}50{\;}mg/dl$ 범위의 요소농도와 $10{\sim}1000{\;}mg/dl$의 포도당 농도를 정량 할 수 있었다.

• 전기화학회지
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• 제1권1호
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• pp.40-44
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• 1998

pH변화를 정밀하게 측정하기 위하여 빠른 응답특성과 높은 감도를 갖는 전기화학적 전위차를 이용한 LAPS(Light-Addressable Potentiometric Sensor) 소자 및 시스템을 제작하여 그 기초 특성을 조사하였다. 먼저 pH 변화에 따른 LAPS의 정전기적 인 변화특성 및 소자의 변수를 LAPS 등가회로 모델을 이용한 모의실험을 통해 검증하고 이러한 모의 실험을 바탕으로 하여 LAPS 소자 및 시스템을 제작하였다. 제작된 LAPS 시스템은 pH 2-11 사이에서 56 mV/pH의 선형적인 감도를 보였다. 구성된 LAPS 시스템의 다양한 응용성을 도모하기 위한 시도로서 먼저, 일반적인 urea 센서가 가지는 긴 응답시간의 단점을 극복하기 위해 nitrocellulose membrane 에 urease가 고정화된 막을 LAPS에 부착하여 측정한 결과 urease 농도 $50{\mu}g/ml,500{\mu}g/ml$에 대하여 각각 0.29mV/sec, 0.816 mV/sec의 매우빠른 응답특성을 얻을 수 있었다. 또한 환경적 측면에서 중요한 우라닐 이온의 감지를 위하여 우라늄 인식 매체를 LAPS의 감지부에 부착하고 수용액 속에 녹아 있는 우라늄 이온을 측정한 결과 $10^{-11}\~10^{-4}M$의 넓은 농도 범위에서 25mV/decade 감도를 보였다

• 센서학회지
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• 제20권4호
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• pp.266-271
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• 2011

A reflection-type fiber-optic pH sensor, which is composed of a pH sol-gel film, plastic optical fibers, a mirror, a light source and a spectrometer, is developed in this study. As pH indicators, a bromthymol blue, a cresol red and a thymol blue are used, and they are immobilized in the sol-gel films. The emitted light from a light source is guided by a fiber-optic Y-coupler and plastic optical fibers to the pH sol-gel film in a pH sensing probe. The pH change in the sensing probe gives rise to a change in the color of the pH sol-gel film, and the optical characteristic of reflected light through the pH sol-gel film is also changed. Therefore, we have measured the spectra of reflected lights, which are changed according to the color variations of the pH sol-gel films with different pH values, by using of a spectrometer. Also, the relationships between the pH values and the intensities of reflected lights are obtained on the basis of the color variations of the pH sol-gel films.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제14권4호
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• pp.451-456
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• 2014

A compact model of a depletion-mode silicon-nanowire (Si-NW) pH sensor is proposed. This drain current model is obtained from the Pao-Sah integral and the continuous charge-based model, which is derived by applying the parabolic potential approximation to the Poisson's equation in the cylindrical coordinate system. The threshold-voltage shift in the drain-current model is obtained by solving the nonlinear Poisson-Boltzmann equation for the electrolyte. The simulation results obtained from the proposed drain-current model for the Si-NW field-effect transistor (SiNWFET) agree well with those of the three-dimensional (3D) device simulation, and those from the Si-NW pH sensor model also agree with the experimental data.

• 센서학회지
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• 제2권1호
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• pp.29-34
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• 1993

본 연구에서는 영상센서를 위해 a-Si : H 광다이오드를 제작하고 그 특성을 조사하였다. a-SiN : H와 p-a-Si : H막의 차단층이 없는 ITO/a-Si : H/Al 광다이오드의 광감도는 5 V의 인가전압에서 0.7로 나타났으며 가시광영역에서의 분광감도는 620 nm의 파장에서 가장 높게 나타났다. ITO/a-SiN : H/a-Si : H/p-a-Si : H/Al 광다이오드의 암전류는 정공차단막과 전자차단막의 작용으로 인하여 10V의 인가전압까지 1.5pA이하로 억제되었다. 또한 광감도는 3 V의 인가전압에서 약 1로 가장 높게 나타났으며 분광감도는 540 nm의 파장에서 최대응답을 보였다.

• 대한화학회지
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• 제36권4호
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• pp.496-503
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• 1992

반도체 수소이온센서인 pH-ISFET를 제조 하고, 이를 ISFET 요소 센서로 이용하기 위하여 pH-ISFET의 Si$_3$$N_4$ 막 위에 요소 분해효소인 urease를 감광성 고분자 물질인 PVA-SbQ를 이용하여 고정화하였다. 제조된 센서는 빠른 응답특성과 우수한 재현성을 보였으며, 약 1∼50 mg/dl의 요소농도를 정량할 수 있었다. 또한 그 임상적용을 위한 기초연구로서 혈액 중에 존재하는 여러 가지 물질들이 센서의 출력에 미치는 영향을 조사하였으며, 혈장의 요소농도를 측정하여 현재 실용되고 있는 분광광도법의 결과와 비교하였다.

• 공업화학
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• 제32권1호
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• pp.10-14
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• 2021

DsRed에서 유래한 적색 형광 단백질들 중 하나인 mCherry는 GFP와 유사한 3차 구조를 가진 잘 알려진 적색 형광 단백질 중 하나이며, 수소결합 네트워크를 형성하고 있지 않아서 pH 변화에 민감하지 않다. 반면 mCherry의 발색단 근처에서 돌연변이를 야기 시켜 만든 mCherry-I202T는 mCherry 단백질의 202번째 아미노산인 이소루신(Ile)을 트레오닌(Thr)으로 치환함으로써 모체와는 다르게 추가적인 수소결합을 형성하여, 주위 pH에 더욱 민감하게 반응할 뿐 아니라 적색 편이된 형광을 보였다. 수소결합이 확장된 I202T의 pH 민감성을 검증하기 위해 산성과 염기성 pH 범위에서 I202T의 UV-vis 흡광 스펙트럼 변화와 가역성을 확인하고, 그를 pH sensor에 적용 가능한지 그 가능성을 검증하고자 하였다.

• 대한화학회지
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• 제35권1호
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• pp.38-45
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• 1991

Proteus mirabilis균과 organelle를 NH$_3$ 기체감응전극에 고정시켜 cytidine에 대한 바이오센서를 제조하였다. 박테리아 센서에 대한 pH, 온도, 완충용액, 균량 및 방해물질의 영향과 수명을 조사하였다. 그 결과 0.1M phosphate 완충용액에서 pH 7.8, 온도 30$^{\circ}C$, 균량 3mg이었을 때, 5.0 ${times}$ 10$^{-4}$M ∼ 1.0 ${times}$ 10$^{-2}$M cytidine 직선범위 내에서 56 mV/decade 의 감응기울기를 나타내었다. 이 박테리아 전극의 감응특성을 organelle 전극의 경우와 비교하였다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2008년도 추계학술대회B
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• pp.2415-2418
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• 2008

Polydiacetylenes (PDAs) are very attractive chemical substances which have distinctive features of color change and fluorescence emission by thermal or chemical stress. Especially, when PDAs contact with solutions of a particular pH, such as a strong alkaline sodium hydroxide (NaOH) solution or a strong acidic hydrogen chloride (HCl) solution, PDAs change their color from non-fluorescent blue to fluorescent red. In this study, we propose a novel method to detect alkaline pH using PDAs and NaOH solutions by hydrodynamic focusing on a microfluidic chip. Preliminary results indicate that the fluorescent intensity of PDAs increases in respond to the NaOH solution concentrations. Also, the fluorescence is quenched back when the PDAs are in contact with a HCl solution. These results are useful in a microfluidic PDA sensor chip design for pH detection.