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전도성 고분자로 코팅된 탄소 표면과 바이오 센서의 응용

전문가 제언: ○ 생물계의 매우 중요하고 다양한 특정물질(analyte)을 관리하는 의료 서비스 분야에서 바이오센서는 최근에 큰 관심과 중요성을 보여주고 있다. 생체 내의 측정물질의 농도는 매우 낮고 방해물질의 존재 하에서도 작동해야 하는 바이오센서는 선택도(selectivity)와 감도(sensitivity) 특성이 매우 중요하다.

○ 바이오센서 기술은 포도당 측정을 위한 초기 클라크(clack) 전극으로부터 많은 진보가 진행되었고, 최근에는 poly(ethyleneterephthalate)의 투명한 필름 위에 형성된 단일벽 탄소 나노튜브(SWCNT)막을 이용한 바이오센서 기술이 발표되고 있다. 캡슐에 담긴 포도당 산화효소(GOx)를 Nafion 결합제를 이용하여 SWCNT 막을 개질한 최신 기술이다.

○ 전도성 고분자는 다양한 특성 및 거동을 갖고 있어 특히 바이오센서의 개발이 많은 주목을 받게 되었다. 대표적인 특성으로는 생체 분자의 고정화(immobilization)와 효율적인 바이오센서의 구성에 필수적인 신속한 전자 이동 특성을 들 수 있다. 이 논문에서는 전기화학적 신호변환 반응과 특정물질(analyte)인 도파민 농도의 효과적인 측정을 위한 탄소전극개질에 관한 내용이 중점적으로 분석되었다.

○ 탄소재료는 생체 적용에 가장 적합한 전극물질로 알려져 있으며 다양한 동소체(allotropes)로 존재하므로 바이오센서 외에도 다른 디바이스의 전극응용을 위한 개발도 매우 활발하다. 국내에서는 활성탄의 비표면적의 확대를 통한 슈퍼커패시터 전극 및 고분자와의 복합물 형태의 전기 작동 고분자 연구 등이 대표적인 사례다.

○ 국내에서 혈당 바이오센서를 직접 제작 판매하는 업체는 KMH, 인포피아, 아이센스 등이 있다. 또한 KAIST의 전도성 탄소나노튜브를 이용한 바이오센서, 포항공대의 산화아연계 나노막대를 이용한 바이오센서 개발 등 점차 개발에 활기를 띠고 있다. 바이오센서 분야는 선진국과 기술개발 시기가 거의 비슷하기 때문에 우리나라에서도 원천 핵심기술의 확보가 가능하다.

저자: Murat Atesa, A. Sezai Saracb
자료유형: 학술정보