무궁화꽃을 이용한 L-Arginine Sensor 開發에 關한 硏究

김의락,남기재,최성문,Kim Ui-Rak,Nam Ki-jae,Choi Sung-Moon 대한화학회 1992 대한화학회지 Vol.36 No.5

흰 무궁화꽃의 씨방을 이용하여 Tissue electrode를 제조하고, L-arginine을 정량하기 위한 최적조건을 조사한 결과 0.1M phosphate 완충용액에서 pH 8.0, 온도 $25^{\circ}C$, 조직두께 $20 {\mu}m$이었을 때이며, 이에 정량 가능한 직선범위는 $5.0 {\times} 10^{-3}M $∼ $1.0 {\times} 10^{-1}M$이었으며, 감응도는 54.0 mV/decade로 나타났고, 감응시간은 7∼8분이 소요되었다. $K_m$값은 $6.4 {\times} 10^{-6}(M)$이다. It is shown that receptacle tissue of the rose of sharon can serve as an effective biocatalyst by the construction of a potentiometric membrane electrode with response and selectivity for arginine. Electrodes using this tissue in conjunction with $NH_3$ gas sensing probes yield good response to arginine in $10^{-1}M to 10^{-3}M$ range and retain activity for a least 1 weeks. The arginine-selective membrane electrode using tissue slices of the rose of sharon have good selectivity in presence of other amino acids. The optimum conditions are pH 8.0, $25^{\circ}C$ and $20 {\mu}m$ thickness of slices in 0.1 M phosphate buffer solution and $K_m$ values is $6.4 {\times} 10^{-6}(M)$.

폴리우레탄을 이용한 ISFET 요소센서의 제작 및 특성

최성문,손병기,김의락 ( Sung Moon Choi,Byung Ki Sohn,Ui Rak Kim ) 한국센서학회 1993 센서학회지 Vol.2 No.1

An ISFET urea sensor was fabricated by immobilizing the urease using polyurethane on the H^+ sensing Si₃N₄ thin film of pH-ISFET. The sensor could determine the urea concentration 1∼50 mg/dl with fast response of 3∼5 min. and good repeatability. For its application to clinical analysis, the results of the urea measurements in blood plasma using ISFET urea sensor were compared with these of conventional Urease-Indophenol method.

PVA-SbQ 고분자 물질을 이용한 ISFET 尿素센서

최성문,김창수,남동현,손병기,김의락,Sung Moon Choi,Chang-Soo Kim,Dong-Hyun Nam,Byung-Ki Sohn,Ui-Rak Kim 대한화학회 1992 대한화학회지 Vol.36 No.4

반도체 수소이온센서인 pH-ISFET를 제조 하고, 이를 ISFET 요소 센서로 이용하기 위하여 pH-ISFET의 Si$_3$$N_4$ 막 위에 요소 분해효소인 urease를 감광성 고분자 물질인 PVA-SbQ를 이용하여 고정화하였다. 제조된 센서는 빠른 응답특성과 우수한 재현성을 보였으며, 약 1∼50 mg/dl의 요소농도를 정량할 수 있었다. 또한 그 임상적용을 위한 기초연구로서 혈액 중에 존재하는 여러 가지 물질들이 센서의 출력에 미치는 영향을 조사하였으며, 혈장의 요소농도를 측정하여 현재 실용되고 있는 분광광도법의 결과와 비교하였다. An ISFET urea sensor was fabricated by immobilizing the urease using photosensitive polymer, poly(vinyl alcohol)-SbQ on the H$^+$ sensing $Si_3$$N_4$ thin film of pH-ISFET. The sensor could determine the urea concentration in the range of 1∼50 mg/dl with fast response and good repeatability. For its application to clinical analysis, the interferences of the various materials which cause inhibition in urease catalytic reactions in blood was investigated. The results of the urea measurements in blood plasma using the ISFET urea sensor were compared with these of conventional spectrophotometric method.

무궁화 꽃을 이용한 Alginine 선택성 sensor 개발에 관한 연구

김의락,손병기,남기재,최성문,전희숙,배진현 경북대학교 센서기술연구소 1991 센서技術學術大會論文集 Vol.2 No.1

It is shown that the rose of sharon receptacle tissue can serve as an effective biocatalyst in the construction of a potentiometric membrane electrode with response and selectivity for arginine, Electrodes using this tissue in conjunction with NH_(3) gas sensing probes yield good response to arginine in 1 X 10^(-1)M to 10^(-3)M range and retain activity for at least 2 weeks. The arginine-selective membrane electrode using tissue slices of the rose of sharon have good selectivity when operated at an optimum pH 8.0, 25℃, 20um thickness of slices and in 0.1M phosphate buffer solution.

BOD 센서 개발에 관한 연구(Ⅱ)

김의락,김종완,최성문,강희진 경북대학교 센서기술연구소 1994 연차보고서 Vol.1994 No.-

생물학적 산소요구량인 BOD는 오수의 오염정도 특히 분해 가능한 유기물 함유량의 정도를 측정하는데 널리 사용된다. 그러나 일반적으로 BOD 측정은 20℃에서 5일간 반응시켜야만 결과를 얻을 수 있으므로 시간이 많이 걸리고 상당한 기술을 필요로 하기 때문에 보다 신속하고 재현성이 좋은 BOD 측정법의 개발이 요구된다. 그러므로 본 연구에서는 미생물을 전극에 고정화하여 BOD 센서를 만들어 상품화 하고자 한다. 본 연구는 다음과 같은 내용과 범위로 수행하였다. 1. 저렴하고 실용화할 수 있는 전기화학 디바이스 개발 이들 각 부분을 별도로 제작한다든가 구입할려면 많은 비용이 필요하므로 어느 실험실이나 기관 내에 PC(personal Computer)가 모두 있으므로 PC에 장착하여 BOD 측정을 할 수 있는 기판을 만들었다. 2. 용존산소 측정장치 개발 미생물이 유기물질을 감지하여 변화된 산소의 양을 측정하는 용존산소 측정장치 개발 3. 미생물의 장기 활성 유지 방법 고안 미생물은 생명을 가지고 있으므로 오랫동안 활성을 가지려면 생명을 유지 할 수 있도록 조건을 만들어 보관하여야 한다. 4. BOD5 값과 제작한 장치로 측정한 BOD 값의 비교 일반적으로 BOD측정은 20℃에서 5일간 반응시켜야만 결과를 얻을 수 있다. 이때 얻은 BOD5 값과 제작한 장치로 여러 가지 당류와 식품공장 폐수 그리고 섬유공장 폐수의 BOD 값을 비교하므로서 제작한 장치의 정밀도와 신뢰도를 비교하였다. 1. The development of the low price, high reliable and useful electrochemical device Biosensors are measurement sensors consisting of the receptor part which is immobilized biocatalytic material(intact microbian cells) was deposited on electrode surface and other transducer part, which are sensitive to many physicochemical parameters. The manufacture and purchase of each part is very expensive. In this research, we made the semiconductive board to attach a personal computer to measure BOD. By utilizing this apparatus, rapid, simple and reliable BOD measurement was achived without another equipment. 2. The development of apparatus measuring dissolved oxygen. This dissolved oxygen(DO) meter is suitable to measure BOD 3. The new method to maintain activity of microorganism for long time. As microorganism have the life, in order to keep activity of it for long time. We must sustain the suitable condition for surrival of microorganism. 4. The compared BOD5 with BOD which is measured by the manufactured apparatus. The conventional BOD test requires five days, 20℃ for incubation as the compared BOD5 with fiber and food plant waste water's BOD. We can confirm the precision and reliability of manufactured apparatus.

BOD 센서 개발에 관한 연구

김의락,김종완,최성문,강희진 경북대학교 센서기술연구소 1993 연차보고서 Vol.1993 No.-

본 연구의 목적은 BOD 센서의 상품화를 위한 기초 연구이다. 생물학적 산소요구량인 BOD는 오수의 오염정도 특히 분해 가능한 유기물 함유량의 정도를 측정하는데 널리 사용된다. 그러나 일반적으로 BOD 측정은 20℃에서 5일간 반응시켜야만 결과를 얻을 수 있으므로 시간이 많이 걸리고 상당한 기술을 필요로 하기 때문에 보다 신속하고 재현성이 좋은 BOD 측정법의 개발이 요구된다. 그러므로 본 연구에서는 일차년도에 personal computer에 장착하여 사용할 수 있는 반도체 소자를 이용한 BOD 측정용 system을 개발하였다. 외국에서 수입한 BOD 측정용 기기들은 고가이나 본 연구에서 개발한 system은 염가이고, 어느 연구실이나 실험실에 다 있는 personal Computer를 이용하면 별도의 장치가 필요 없이 쉽게 측정이 가능하다. 이차년도에는 미생물을 전극에 고정화하여 device 개발을 하고자 한다. The study for a development of the low price, high reliable and useful BOD measuring biosensor. Biosensors are measurement sensors consisting of the receptor part which is immobilized biocatalytic material(intact microbian cells)was deposited on electrode surface and other transducer part which are sensitive to many physicochemical parameters. The manufacture and purchase of each part is very expensive. In this research, we made the semiconductive board to attach a personal computer to measure BOD. By utilizing this apparatus, rapid, simple and reliable BOD measurement was achived without another equipment.

임상학적 적용을 위한 FET형 요소센서의 제조 및 그 특성

최성문,김응수,박동수,김의락,손병기 경북대학교 센서기술연구소 1991 센서技術學術大會論文集 Vol.2 No.1

A FET type micro urea sensor - very proper and promising shapes for in vivo, in situ measurements - had been examined on its compatibilities with clinical analysis. Investigations were performed on the interference of various amino acids, organic metabolites and waste products present in blood, which may cause interference with the sensor output. The results of the measurements of urea-nitrogen in blood plasma measurements was compared with those of conventional spectrophotometric method.

쥐의 조직을 이용한 glutamine 선택성 sensor 개발에 관한 연구

김의락,손병기,임동준,배진현,최성문 경북대학교 센서기술연구소 1991 센서技術學術大會論文集 Vol.2 No.1

The various types of enzyme have been coupled to ion-selective electrodes for the development of enzyme membrane electrodes. The tissue and organ of animals and plants contained a lot of variant enzymes. A bioselsoective membrane electrode which employs slices of Wistar rat liver was studied that the effect of pH, kinds and concentration of buffer solution, temperature and thickness of slice in order to optimize electrode response. The longstability, the response time and slope of wistar rat tissue glutamine selective membrane electrode was evaluated.

Polyurethane을 이용한 FET형 요소센서

최성문,김의락,손병기 경북대학교 센서기술연구소 1992 센서技術學術大會論文集 Vol.3 No.1

FET형 반도체 바이오센서를 위한 웨이퍼 규모의 효소 고정화막 형성기술

김창수,조병옥,최성문,남동현,김의락,손병기 경북대학교 센서기술연구소 1991 센서技術學術大會論文集 Vol.2 No.1

To improve the standardization of enzyme membranes for FET-type biosensor, wafer-scale formation technique had been studied by using photo-sensitive polymers. Glucose Oxidase, the enzyme which decomposes the glucose, had been used for application of this method to glucose sensors. Thin standardized memebranes could be obtained by spin coating of the mixed solution, composed of PVA-SbQ polymer and glucose oxidase, followed by photolithographic techniques. The performance characteristics of the glucose sensor having this thin enzyme membrane had been investigated.