일반기술

바이오전기촉매를 이용한 전기화학바이오센서

전기 활성도가 높은 고분자와 폴리크리스탈을 이용해 센서의 소재를 개발하고 있다. 다양한 생화학반응변환기를 이용하는데, 예를 들어 과산화수소를 복구시키는 고효율 전기촉매제 (베를린 블루), 전도체 (흑연, glasscarbon, 붕소 처리한 다이아몬드, 이미 연구된 소재들로 만든 평면전극) 같은 것이 있다.전기화학변화를 위한 평면 전극 구조물은 스크린인쇄법으로 만드는데, 이는 극소량(50mkl까지)에서 측정이 가능하기 때문에 전기화학센서와 바이오센서의 주 재료로 이용할 수 있다. 전극은 비닐로 포장하여 건조한 곳에서 실온으로 보관하면 장기보관이 가능하다. 가격은 미화로 개당 0,35달러이다. 과산화수소 측정 바이오센서: 베를린블루로 막을 입힌 전극이 개발되었다. 코팅재료로 보통 백금이 이용되는데, 이보다 베를린블루를 이용하면 민감도가 3배나 더 높아지고, 선택 반응 또한 뛰어나며, 가격도 저렴하다. 복수 이용이 가능한 평면센서는 스크린인쇄법으로 만든다. 이를 위해 전극 표면에 전기촉매제를 입힌다. 전극에 입힌 베를린블루 막은 폴리크리스탈이다. 크리스탈의 크기는 50~100nm이고, 두께는 평균 60~70nm이다. 과산화수소 측정 바이오센서의 특징은 민감도 0,45 A/M·cm2를 갖고, 시료를 흘려 보내며, 1,000회 이상 측정해도 100% 안정성을 보인다. 개당 가격은 1,1 $이다. 과산화수소 평면센서를 이용해 글루코오즈와 락타트, 에탄올, 락토오즈 등을 측정하는 바이오센서를 제조할 수 있다. 이러한 센서를 만들기 위해 과산화수소 센서 표면에 생물학적 촉매를 함유하는 막을 입힌다. 생물학적 촉매는 시료분석에 필요한 효소로 예를 들어 락토오즈 바이오센서의 경우 cellobiozdehydrogenase 효소를 이용한다. 이러한 바이오센서의 장점은 고도의 민감성과 저렴한 가격에 있다.