기능성 세라믹 기판을 사용한 색소증감형 바이오센서

전문가 제언

○ 표적물질을 인식하는 생체물질과 전기신호 변환기 역할을 하는 세라믹스를 하이브리드한 바이오센서는 의료, 환경, 식품검사 등의 분야에서 가격대 성능비( Cost Performance)가 높은 유용한 재료이다.

○ 다공질 반도체 세라믹스 기판에 측정 대상물(생물체중의 DNA나 단백질 등)과 선택적 결합을 하는 분자를 고정시키고 형광색소로 표시된 측정 대상물과 반응시킨 후 빛을 조사하여 측정 대상물의 농도에 따른 광전류 값을 값싼 전류계로 측정함으로써 대상물을 정량화할 수 있다.

○ 이 측정방법은 빛은 광전자의 변환효율이 중요하다. 태양전지의 경우는 10% 정도의 양자효과(Incident Photon to Carge Carrier Efficiency, IPCE)가 얻어지나, 바이오센서의 감도는 형광색소가 도입된 측정 대상물의 표면농도에 의존하기 때문에 기판이 되는 반도체 세라믹 전극은 빛이 잘 투과되도록 전극의 두께가 1㎛ 정도여야 하며 생체분자를 기판에 고정화시킬 때 산, 알칼리용액을 사용하므로 내약품성이 높아야 한다.

○ 이 측정방법에서는 세라믹 반도체 위에 생체분자를 잘 고정화시켜야 하며, 측정 대상물을 고정화시킨 생체분자에 흡착시킬 때 비특성 흡착을 최소화해야 되나 이 두 가지 사항은 서로 상반되기 때문에 균형을 잘 취하여야 한다. 따라서 색소 증감형 바이오센서가 실용화되기 위해서는 더 많은 시행착오가 필요하다.

○ 국내에서는 색소 증감형 태양전지를 GIST(광주과학기술원)의 조병기 교수팀이 연구하고 있으나 바이오센서의 응용연구는 아직 없다. 현재 바이오센서 시장은 다국적 업체들이 세계시장의 80% 이상을 점유하고 있고 국내시장은 90% 정도를 점유하고 있다. 국내에서는 몇 개의 벤처기업이 혈당 바이오센서를 제조하는 등 시장이 미미하다. 앞으로 젖산, 콜레스테롤, 요소 등 다양한 센서 수요가 증대할 것으로 전망되어 색소 증감형 바이오센서와 같이 미래형 융합기술을 이용한 바이오센서 기술의 육성이 필요하다.

저자

Shuji Sonezaki

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

재료

연도

2009

권(호)

44(2)

잡지명

セラミックス

과학기술
표준분류

재료

페이지

118~122

분석자

김*호

분석물

• 기능성 세라믹 기판을 사용한 색소증감형 바이오센서.pdf [385,695 byte]

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