• 공업화학
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• 제27권2호
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• pp.145-152
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• 2016

본 연구에서는 전기화학적 바이오센서의 포도당 감지능을 높이고자 금 나노 입자가 분산된 다중벽탄소나노튜브(multi-walled carbon nanotube, MWCNTs)에 CuO를 도입하였다. 금 나노 입자로 인하여 나노 클러스터(cluster) 형상을 갖는 CuO가 합성되었으며, 이는 포도당 감지능력에 매우 큰 영향을 나타내었다. 0.1 mole의 CuO가 합성되었을 때 CuO/Au@MWCNTs 나노복합재를 전극재료로서 바이오센서는 $504.1{\mu}A\;mM^{-1}cm^{-2}$으로 가장 높은 민감도를 보여주었으며, 이 값은 MWCNTs만을 전극으로 이용할 때보다 약 4배 정도 컸다. 또한, 0-10 mM의 긴 선형 구간(linear range)과 0.008 mM의 낮은 LoD (limit of detection) 값을 보여주었다. 이러한 실험 결과들은 CuO/Au@MWCNTs 나노복합재가 CuO를 이용한 다른 전기화학적 바이오센서보다 우수하다는 것을 입증하였으며, 이는 나노 클러스터 형상의 CuO가 포도당 감지에서 전기화학적 반응에 유리하기 때문으로 사료된다.

• 한국분말재료학회지
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• 제16권3호
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• pp.180-184
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• 2009

In this paper, the electrochemical non-enzyme immunosensor has been developed for the determination of salmonella antigen, using inverse voltammetry. For the estimation of salmonella antigen concentration, the $Fe_3O_4$ nanoparticles synthesized by microemulsion method were conjugated with salmonella antigen. Then, the immunocomplex between antibody immobilized on the transducer surface and antigen containing a magnetic nanoparticles was formed. From the linear relationship between the reduction peak current of Fe(III) and salmonella antigen concentration, it is suggested that the electrochemical non-enzyme biosensor is applicable to detect salmonella antigen in the concentration range of $10^1-10^5$ CFU/ml.

• Elastomers and Composites
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• 제41권4호
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• pp.231-237
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• 2006

부틸고무를 결합재로 사용하여 과산화수소 정량 바이오센서를 제작하고, 그것의 전기화학적 특성과 실용화 가능성을 살펴보았다. 전극은 본 실험실에서 연구되었던 실리콘 오일을 결합재로 사용한 동식물조직 바이오센서보다 수백 배 이상 큰 신호를 보여주었으며, $0.0{\sim}-1.00\;V$(vs. Ag/AgCl)의 넓은 퍼텐셜 영역에서 안정적으로 작동될 수 있었다. 또 신호전류는 실험 퍼텔셜 영역에서 전극전위에 따라 좋은 직선성을 보였다. 검출한계는 $3.0{\times}10^{-4}\;M$ 이었으며, Lineweaver-Burk 도시의 직선성은 효소가 전극 표면에 효과적으로 고정되어 있음을 확인시켜 주었다. 높은 감도에 의한 신호전류의 재현성과, 부틸고무의 결합력에 의한 전극물질의 기계적 안정성은 전극의 실용화 가능성을 보여 주었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 Techno-Fair 및 추계학술대회 논문집 전기물성,응용부문
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• pp.86-87
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• 2007

An amperometric glucose biosensor has been developed using viologen derivatives as electron mediator of glucose oxidase (GOD) at Au electrode. Highly stable self assembled monolayer (SAM) of thiol-based viologen is immobilized onto the Au electrode followed byGOD is immobilized onto the viologen modified electrode. This biosensor response to glucose was evaluated amperometrically in the potential of -300 mV. Upon immobilization of glucose oxidase onto the viologen modified-electrode, the biosensor showed rapid response towards glucose. Experimental conditions influencing the biosensor performance such as, pH, potential were optimized and assessed. This biosensor offered an excellent electrochemical response for glucose concentration below ${\mu}mol$ level with high sensitivity and selectivity and short response time. The levels of the RSD's (< 5 %) for the entire analyses reflected the highly reproducible sensor performance. Using the optimized a linear relationship between current and glucose concentration was obtained up to $4.5{\times}10^{-4}$ M. In addition, this biosensor showed well reproducibility and stability.

• Elastomers and Composites
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• 제42권2호
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• pp.112-118
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• 2007

EPDM을 결합재로 사용하고, HRP를 고정시켜 과산화수소 정량을 위한 탄소반죽전극을 제작하고, 바이오센서로서 실용화 가능성을 살펴보기 위하여 전기화학적 특성을 고찰하였다. 실험 농도 영역에서 신호의 Lineweaver-Burk 도시가 보여준 좋은 직선성은 촉매력이 효과적으로 발휘될 수 있도록 EPDM이 전극 물질 속에서 HRP를 잘 고정하고 있음을 보여 주었으며, 이는 EPDM이 전극물질 결합재로 활용될 수 있음을 말하는 것이다. 전극은 낮은 전극전위($0.0\sim-1.0$ V vs. Ag/AgCl)에서 작동하였으며, 이 때 얻어진 신호는 높은 감도와 재현성을 보여 주었다. 특히 건조된 고무의 기계적 안정성은 탄소반죽 전극 실용화의 난제였던 실리콘 오일 결합재의 대체가능성을 열어주었다.

• 전기화학회지
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• 제15권4호
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• pp.249-255
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• 2012

크레아티닌 센서의 생체시료 측정 시 가장 심각한 방해 작용을 발생하는 물질인 크레아틴을 효과적으로 제거하기 위하여 creatine kinase와 adenosine triphosphate를 사용한 두 번째 효소층을 도입하여 크레아틴에 대한 방해작용을 현저히 감소시켰다. 또한 평면형 소형 크레아티닌 센서를 개발하기 위해 탄소전극 표면에 Pt black(Pt-B)을 도입하여 표면적을 증가시킴으로써 전기화학적 감응 특성을 증가시킨 스크린 프린팅 방식의 Pt-B/C 전극을 제작하였다. 최적화된 소형 크레아티닌 센서를 흐름계 카트리지에 장착하여 미지시료를 측정한 결과 5% 이내의 오차 범위 내에서 우수한 측정 정확성과 재현성을 보임을 확인하였다.

• 분석과학
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• 제19권1호
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• pp.58-64
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• 2006

탄소반죽에 쑥조직을 혼입시켜 과산화수소 정량 바이오센서를 제작하고 그것의 전기화학적 성질을 조사하였다. 다른 생체조직을 이용하여 제작한 센서와 비교할 때, 생촉매 안정성이 뛰어났으며, 보다 큰 감응신호를 보여주었다. 조직의 함량 변화에 따른 신호의 변화는 넓은 범위에 걸쳐 직선성을 보여 주었고, Lineweaver-Burk 도시의 직선성은 전극 감응이 효소 촉매작용에 의하여 조절되고 있음을 보였다. 또 감응전류의 pH 의존성 변화는 센서가 두 종류의 동위효소를 포함하고 있음을 암시하였다.

• 분석과학
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• 제16권6호
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• pp.504-508
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• 2003

A carbon paste electrode was constructed with peroxidase extracted from Horseradish and the variation of the response of the sensor with pH was investigated. Current profiles showed two highest sensitivities at two pH values respectively. In addition, two bands were observed in the electrophoretic expansion. A coincidence of the two experimental results added support to the possibility that the biosensor has two different isozymes. Assuming that current profiles are the sum of two gaussians, we deconvoluted them and determined the optimum pH of peroxidase isozymes.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제31권10호
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• pp.2913-2917
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• 2010

When rubber dissolved in toluene was used as a binding material of graphite powder, the mechanical robustness of the carbon paste was guaranteed by the fast volatility of the solvent immediately after electrode construction. This characteristic of the rubber solution met qualifications for practical use of carbon paste electrodes and enabled the design of a new enzyme electrode bound with EPDM. In order to confirm whether the electrode shows quantitative electrochemical behaviors or not, its kinetic parameters, e. g. the symmetry factor (0.2), the exchange current density ($3.66\;{\mu}A/cm^2$), the capacity of the double layer ($2.0{\times}10^{-5}\;F$), the Michaelis constant ($4.39{\times}10^{-3}\;M$), the diffusion coefficient of substrate ($2.58{\times}10^{-12}\;cm^2/sec$), the time constant (0.018 sec) and other factors were investigated.

• 전기화학회지
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• 제5권4호
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• pp.212-215
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• 2002

A superoxide dismutase (SOD)-based superoxide ion $(O_2^-)$ sensor was fabricated by immobilizing SOD on a self-assembled monolayer (SAM) of 3-mercaptopropionic acid (MPA) which was prepared on a gold electrode. The SAM of MPA was found to function as an effective promoter for the electrode reaction of SOD. The amperometric response to $(O_2^-)$ was monitored at 300mV and -100mV vs. Ag/ Agel in 5mM phosphate buffer solution containing $KO_2$. The sensor was proved to have a high sensitivity, selectivity and short response time (<5 s) and negligible interference.