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H2O2와 글루코오스의 전기화학감지를 위한 구리나노입자/키토산/CNT-개질 유리질탄소전극의 제작

전문가 제언: ○ 효소-기초된 전류법 바이오센서의 영역은 효소의 높은 기질특이성과 전기화학적 기법의 이점을 겸비하여 최근 상당한 관심을 집중시켰다. 글루코오스의 측정은 가장 널리 보급된 바이오센서 응용 중의 하나이다. 글루코오스는 살아 있는 생명체, 특히 당뇨병으로 고통 받는 환자들의 경우에 주된 대사물이다. 글루코오스의 검출은 의료진단, 식품 및 발효산업에서 매우 중요하다.

○ 글루코오스 전기화학 바이오센서의 최종목표는 감도, 선택성, 응답시간, 선형성, 안정성, 재현성 등과 같은 적당한 특성들을 가진 고성능센서를 디자인하는 것이다. 글루코오스 바이오센서는 H2O2의 전기화학적 산화에 기초가 되는데, H2O2는 용해된 산소에 의해 글루코오스의 효소-촉매작용산화의 과정에서 생성된다. H2O2는 Ag/AgCl 전극에 대하여 +0.6V 이상의 양극전위에서 산화에 의해 검출될 수 있다.

○ SWCNT 개질된 GC 위에 Cu나노입자의 전해석출방법에 기초한 바이오센서는 그 방법이 수행되기 쉽고 층의 두께가 조절될 수 있기 때문에 전극표면 위에 Cu나노입자를 석출하기 위하여 선택했다. 그 결과는 Cu나노입자와 SWCNT가 H2O2의 환원에서 현저한 상승효과를 나타냈다.

○ 글루코오스 산화효소(GOx)는 새로운 글루코오스 바이오센서를 조립하기 위하여 개질 나노구조로 된 전극에서 고정화되었다. 그 Cu/CHIT/ CNT/GOx/GC전극의 센서는 비교적 낮은 검출한계, 짧은 응답시간, 큰 전류밀도, 저장안정성, 넓은 선형범위, 고감도, 완전한 선택성 등과 같은 우수한 성능을 나타냈다.

○ 최초로 연구된 Cu/CHIT/CNT/GOx/GC전극센서의 제작은 H2O2와 글루코오스의 전기화학적 감지로 당뇨병과 그 외의 의료검진에 실용성이 기대된다. Cu나노입자와 SWCNT가 H2O2 환원에서 현저한 상승효과, Cu/CHIT/CNT/GOx 개질된 GC전극에서 H2O2 환원전류의 큰 증대, 아주 낮게 가한 전극전위로 간섭물질의 응답 억제 등의 작용 메커니즘은 다른 바이오센서의 디자인 제작에도 확대 적용 전망이 밝다.

저자: Ying Wang, Wanzhi Wei, Jinxiang Zeng, Xiaoying Liu, Xiandong Zeng
자료유형: 학술정보