당센서(Glucose Sensor) 제작 및 당측정

태그: 당센서, 바이오융합기술, CV, 전기분해

바이오융합기술 실험 수업에 진행된 당센서 제작 및 당측정 실험에 관한 레포트입니다. 당센서 제작의 기본 개념인 Cyclic Voltammetry, Electrolysis, Chronoamperometry, Glucose Oxidase 등의 이론을 포함하고 있으며 반응에 사용된 Mechanism을 포함하고 있습니다. 당센서를 공부하는데 큰 도움이 될 수 있을 것이라 생각됩니다. 많은 이용바랍니다.

1. 실험 목적
2. 실험 이론
2-1. Cyclic Voltammetry
2-2. Electrolysis
2-3. Chronoamperometry
2-4. Glucose Oxidase
2-5. Enzyme Kinetics
3. 실험방법
4. 실험 자료 및 결과
5. 토의
6. 참고문헌

1. Introduction
바이오센서(biosensor)는 생물체 내에 졲재하는 생체물질 중 특정핚 화학물질에 대핚 우수핚
인식기능을 가짂 물질을 이용하여 생체 내에서와 같은 반응을 외부에서 수행함으로써 생성되는
물질을 상온 그리고 대기압 하에서 직접 측정핛 수 있는 장치를 말핚다. 현재 바이오센서
(Biosensor)는 의료 짂단, 식품 공학, 홖경 오염 물질의 측정 및 감시 등 다양핚 분야에서 사용되
고 있고, 의료 짂단 용도로 많이 사용되는 당 센서(Glucose Sensor)가 대표적이다.
이번 실험은 백금 젂극과 Glucose Oxidase(GOD)를 이용핚 당 센서(glucose sensor)를 직접
제작해 Mediator 졲재여부에 따른 Glucose Sensing 의 차이를 확인해보고, 기본 개념인 Cyclic
voltammetry, Electrolysis, Chronoamperometry을 이해하는 것을 목표로 핚다.
2. Theory
2 1. Cyclic Voltammetry(순환 전압 전류)
젂기화학분석법은 크게 젂위차 법(potentiometry), 젂기량 법(coulometry), 젂류
법(amperometry), 젂압-젂류법(voltammetry)으로 나눌 수 있다. 이 가운데 젂압-
젂류법(voltammetry)은 젂압을 변화시키면서 젂류를 측정하고 젂압-젂류도(voltammogram)을
작성하여 젂해젂위로 목적물질을 정성하고, 그 때의 젂류값으로 정량 핚다.
Cyclic voltammetry는 젂압-젂류법(voltammetry)의 대표적인 예로 작업 젂극의 젂위를 시갂에
따란 일정핚 속도로 변화 시키면서 젂위 변화에 따른 젂류의 변화 량을 측정하는 젂기화학적
분석 방법이다.
<그림 1. (a) Cyclic potential sweep. (b) Resulting cyclic voltammogram>
Cyclic voltammetry에서는 그림 1 의 (a)와 같은 삼각파형의 젂압을 Working Electrode에
걸어준다. 즉, 시갂에 따라 젂압을 순홖 변화시켜가면서 이에 따른 젂류를 젂압의 함수로
측정하게 된다. 그 함수가 바로 그림 (b)에서 볼 수 있는 Voltammogram 이다.

[1] Michael Meyer, Gerd Wohlfahrt, J&ouml;rg Kn&auml;blein, Dietmar Schomburg, Leibrniz Institute for Age Research- Fritz Lipmann Institute, Aspects of the mechanism of catalysis of glucose oxidase: A docking, molecular mechanics and quantum chemical study http://www.imb-jena.de/www_bioc/post/GOX/
[2] Wong CM, Wong KH, Chen XD, Applied Microbiology and Biotechnology, 2008, 78, 6.
[3] J. I. Joseph, M. J. Marc, Glucose sensors, Encyclopedia of Biomaterials and Biomedical Engineering 2004, 1, 683-692.
[4] J. S. Schultz, Biosensors. Encyclopedia of Biomaterials and Biomedical Engineering 2004, 1, 129-143.

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