이식가능 전류측정 효소 바이오센서

전문가 제언

○ 바이오센서는 생물을 검출하는 분석 장치로 특정한 분석물과 결합하는 바이오인식 요소와 바이오변환 요소 및 전자시스템으로 구성된다. 바이오인식 요소에는 조직, 소기관, 세포수용체, 효소, 항체, 핵산, 생체모사 요소 등이 있다. 바이오변환 요소는 분석물과 바이오인식 요소의 상호작용에 의해 발생하는 신호를 측정 및 정량화할 수 있는 형태로 변환한다. 바이오센서는 응용 잠재력이 아주 크며 혈당측정, 다양한 질병의 조기진단, 환경 및 식품 응용, 신약개발 및 평가 등에 활용된다.

○ 바이오센서는 바이오변환기의 형태에 따라 전기화학적 바이오센서, 광학적 바이오센서, 전자적 바이오센서, 압전 바이오센서, 중량측정 바이오센서, 초전 바이오센서 등으로 분류한다. 전기화학적 바이오센서는 일반적으로 전자를 생성하거나 소비하는 산화환원효소의 촉매 반응에 기반을 둔다. 효소 바이오센서는 전기화학적 바이오센서의 하나로 반응 시 효소가 소모되지 않으며 촉매 활성으로 일반적인 결합 기술에 비해 검출한계가 우수하다. 센서의 수명은 효소의 안정성에 의해 제한된다.

○ 본고에서는 특히 체내 이식을 위한 효소 바이오센서 개발과 관련하여 고장 유형, 생체적합성, 체내 생체분석 성능, 시스템 통합 및 통신 등을 포함한 다양한 과제를 검토하였다. 무엇보다도 중요한 것은 생체적합성으로 이식 후의 초기 염증반응과 소자를 사용하는 동안의 생체와의 장기적인 상호작용을 최소화해야 한다. 또한 추가적인 수술을 피할 수 있도록 신뢰성이 있어야 하며 크기를 최소화해야 한다.

○ 생체 삽입형 바이오센서 관련 국내의 최근 개발 사례로 당뇨와 고혈압, 심장부정맥 등 만성질환 관리를 위한 생리기능 자동감시시스템(2013년 덴티스), 혈당성분과 선택적으로 반응하는 나노물질을 이용한 무효소 자가혈당측정기(2013년 오성비엠티), 빛의 산란과 전자의 플라즈몬 공명을 이용한 유전자 발현 과정 실시간 분석 기술(2013년 고려대), 과산화효소와 같은 성질을 보이는 자성 나노입자를 이용한 유전자 진단 기술(2011년 KAIST), 압전 세라믹 박막물질을 이용한 나노발전 기술(2010년 KAIST) 등이 있다. 앞선 반도체 기술 및 NT, IT, BT 융합연구를 통해 성장잠재력이 큰 바이오시장을 선도할 것으로 기대한다.

저자

Christian N. Kotanen, Francis Gabriel Moussy, Sandro Carrara, Anthony Guiseppi-Elie

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

전기·전자

연도

2012

권(호)

35

잡지명

Biosensors and Bioelectronics

과학기술
표준분류

전기·전자

페이지

14~26

분석자

송*택

분석물

• 이식가능 전류측정 효소 바이오센서.pdf [349,868 byte]

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