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탄소나노튜브에 받침이 된 고도로 분산된 Pt 나노입자에 근거한 비효소적 글루코오스 센서의 연구

전문가 제언: ○ 용존 글루코오스의 측정은 여러 가지 분야에서 대단히 중요하며 그 검출의 대부분의 연구들은 글루코오스 산화효소를 사용했다. 그 효소는 산소의 존재에서 글루코오스의 산화를 촉매작용 하여 전류법으로 검출 될 수 있는 과산화수소를 생성한다. 그렇지만 효소의 고유한 본성으로 그 효소기반센서는 불안정성이 문제가 되었다.

○ 연구들은 글루코오스의 직접 전기화학적 산화에 근거하여 글루코오스를 검출하도록 시도되었다. 그렇지만 종래 백금 또는 금 전극은 흡착된 CO 같은 반응중간체의 촉매독 효과 때문에 글루코오스 산화에 대한 낮은 전극촉매활성도의 단점을 가지며, 낮은 감도와 빈약한 선택성에 귀결되었다.

○ 높은 거칠기 인자를 가진 다공성 Pt 전극은 보통 간섭하는 전기활성 화학종들로부터 간섭 없이 민감하고 선택적으로 글루코오스를 검출하는데 사용될 수 있다. 메조다공성 백금, 3차원적 질서 거대다공성 백금 및 고도로 질서 백금-나노튜브 배열이 고 선택성과 감도를 갖는 비효소적 글루코오스 센서의 조립을 위하여 가능한 촉매 계면이 될 수 있었다.

○ 글루코오스의 민감하고 선택적인 검출을 위한 전류센서는 감지계면으로서 MWCNT에 받침된 고도로 분산된 Pt 나노입자 사용하여 조립되었다. 그 Pt-MWCNT는 두-단계 흡착과 열분해 방법을 사용하여 합성되었다. CNT의 작용기는 Pt 입자의 성장을 위하여 핵생성 자리로 작용했고, Pt 나노입자들은 MWCNT의 측벽에 골고루 분포되고 안정성이 우수했다.

○ Pt-MWCNT 개질된 유리질 탄소전극 위에 나피온(Nafion) 덮여진 전극은 알칼리성에서 글루코오스의 산화에 대하여 좋은 전극촉매 활성도를 나타낸다. 따라서 그 복합체전극은 비효소적, 반-간섭능력, 선택적 및 고감도의 글루코오스 전류센서제작을 위하여 유망한 후보물질이다. 그 분야에 더욱 집중적인 연구 개발을 통해 실용성 센서를 디자인 제작하여 생물학, 화학, 의학 등 광범위한 분야에 활용하여야 한다.

저자: Lian-Qing Rong, Chen Yang, Qing-Yun Qian, Xing-Hua Xia
자료유형: 학술정보