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효소 전극을 사용한 FIA 형 Glucose 센서의 개발
조성효 ( S. H. Chough ),조승진 ( S. J. Cho ) 한국공업화학회 1992 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.1992 No.0
Glucose의 신속 정학한 분석은 의료분야에서는 당뇨병진단에 사용되며, Glucose나 전분을 사용하는 식품공업에서는 그 품질관리를 위하여 꼭 필요하나 기존의 방법들이 발색법으로서 그 사용이 비교적 복잡하다. Glucose oxidase (GOD)을 고정화한 효소전극을 이용하면 Glucose를 소량의 sample로도 신속 정확히 분석할 수 있게 되어 혈당의 측정에 의한 당노병의 검진이 신속하고, 식품공업의 품질관리를 간편하게 할 수가 있다. Batch형과 Flow Injection Analysis (FIA)형 2가지가 있으나 다수의 시료를 연속 측정하기 에는 FIA형이 훨씬 편리하므로 이에 대한 연구가 많이 진행되고 있다. 그러나 검출부분인 소위, 센서를 어떻게 내구성있게 개발하느냐가 큰 문제이다. 본 연구에서는 Flow type의 과산화수소 센서를 개발하고 GOD의 효소 고정층을 사용하여 소량의 sample로도 Glucose의 분석이 신속 정확하며 간편하도록 하였다. 효소센서의 재현성을 높일 수 있도록 일정량의 GOD와 PVA를 0.1M phosphate buffer(pH7.0) 녹히고 Cellulose 고정층에 흡착시킨후 Glutaraldehyde를 사용하여 90분간 상온에서 고정화하였다. Fig.1에 FIA형 응답을 나타내었다. 1분이내로 응답이 신속하며 재현성도 좋게 나타나고 있다. Fig.2의 검량곡선을 보면 혈당의 분석범위 (1*10<sup>-3</sup> mol/1 ~ 10*10<sup>-3</sup> mol/l)는 물론, 비교적 고농도의 범위까지 직선성이 나타나 의료검사기는 물론 식품공업에의 응용이 가능하다 하겠다.
조성효 ( Sung Hyo Chough ),박행례 ( Haeng Lyae Park ),박혜령 ( H. L. Park ) 한국공업화학회 1992 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.1992 No.0
편리하고 간편하며 정착하게 Glucose 를 분석하기 위해 Glucose oxidase (GOD)를 고정화 효소전극을 이용하였다. 고정화 방법으로는 PVA-SbQ 를 사용하여 Photocrosslinking 시켜 전극에 직접 고정화하는 방법과 전극 상에 CTA막을 입힌후 고정화시키는 방법을 사용하였다. 광가교에 의한 고정화법은 전극의 감도는 크지만 전극과의 밀착력이 떨어지기 때문에 일회성 전극밖에 되지 못한다. 따라서 감도는 약간 떨어지더라도 전극을 반복하여 사용할 수 있도록 하기 위해 전극과 밀착력이 좋고 생체적합성인 폴리머를 사용할 필요가 있었다. 그 한 Polymer로서 CTA를 사용하여 실험하였다. Membrane에 따른 직선성있는 검출농도 범위는 전극상에 직접 Crosslinking 시킨것보다 CTA막을 이용한 방법이 더 크게 나타났다. 또한 효소고정의 안정성도 CTA막이 훨씬 좋았다. 따라서 pH, Buffer, 온도영향 및 전극저장 기간에 대한 실험은 CTA막을 이용한 고정화 방법을 택하였다. pH에 따른 효소 반응에서, 각 pH마다 직선성있게 검출되었고 pH6.0에서 감도가 크게 나타났지만, 장차 생체내의 Glucose 분석을 목적으로 효소센서를 개발하기 때문에 생체내의 PH에 가까운 PH7.0에서 온도 및 buffer의 영향을 실험하였다. 고정화된 효소 는 10°C 냉장보관하여 63일까지 재현성있게 검출되었으며 계속 저장중이다.