KR101291310B1 - 알루미늄 산화물 박막이 부착된 금속 전극을 이용한 미생물 측정 방법 - Google Patents

알루미늄 산화물 박막이 부착된 금속 전극을 이용한 미생물 측정 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101291310B1
KR101291310B1 KR1020110025249A KR20110025249A KR101291310B1 KR 101291310 B1 KR101291310 B1 KR 101291310B1 KR 1020110025249 A KR1020110025249 A KR 1020110025249A KR 20110025249 A KR20110025249 A KR 20110025249A KR 101291310 B1 KR101291310 B1 KR 101291310B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
metal electrode
double layer
electrode
electric double
thin film
Prior art date
Application number
KR1020110025249A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20120107632A (ko
Inventor
윤제용
신규순
김성환
유귀덕
김태영
Original Assignee
서울대학교산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 서울대학교산학협력단 filed Critical 서울대학교산학협력단
Priority to KR1020110025249A priority Critical patent/KR101291310B1/ko
Publication of KR20120107632A publication Critical patent/KR20120107632A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101291310B1 publication Critical patent/KR101291310B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/28—Electrolytic cell components
    • G01N27/30—Electrodes, e.g. test electrodes; Half-cells
    • G01N27/327—Biochemical electrodes, e.g. electrical or mechanical details for in vitro measurements
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
    • G01N27/22—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating capacitance
    • G01N27/226—Construction of measuring vessels; Electrodes therefor
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
    • G01N27/22—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating capacitance
    • G01N27/227—Sensors changing capacitance upon adsorption or absorption of fluid components, e.g. electrolyte-insulator-semiconductor sensors, MOS capacitors
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/28—Electrolytic cell components
    • G01N27/30—Electrodes, e.g. test electrodes; Half-cells
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/569—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor for microorganisms, e.g. protozoa, bacteria, viruses

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)

Abstract

알루미늄 산화물 박막이 부착된 금속 전극을 이용한 미생물 측정 방법이 개시되어 있다. 먼저, 전기화학적 임피던스 분광법을 이용하여 기판상에 형성된 금속 전극 패턴 및 상기 금속 전극 패턴상에 부착되고 나노 사이즈의 기공을 포함하는 알루미늄 산화물 박막을 포함하는 금속 전극의 임피던스 데이터를 획득하도록 한다. 획득된 상기 임피던스 데이터에 기초하여 상기 금속 전극의 전기이중층 정전 용량을 모니터링 한다. 모니터링된 전기이중층 정전 용량에 기초하여 전해질의 조성 변화를 판단하도록 한다. 다음에, 상기 전해질의 조성 변화에 기초하여 미생물의 생장 정도를 획득하도록 한다. 금속 전극 표면에 미생물의 흡착이 방지되어 미생물 생장에 따른 전기화학적 신호 변화를 용이하게 측정할 수 있다.

Description

알루미늄 산화물 박막이 부착된 금속 전극을 이용한 미생물 측정 방법{DETECTING METHOD OF MICROBE USING ALUMINUM OXIDE MEMBRANE ATTACHED TO METAL ELECTRODE}
본 발명은 알루미늄 산화물 박막이 부착된 금속 전극을 이용한 미생물 측정 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 알루미늄 양극 산화물 박막이 부착되어 있는 금속 전극의 전기이중층 정전 용량에 기초하여 미생물의 생장 정도를 측정하는 방법에 관한 것이다.
전기화학적 신호를 기반으로 한 생물막 모니터링 바이오 센서에 관한 연구는 금속 전극 표면에 흡착된 미생물이나 형성된 생물막을 감지하는 방향을 중심으로 이루어졌다. 금속 전극 표면에 흡착된 미생물에는 전류가 흐르지 않기 때문에 미생물이 흡착되기 이전과 비교하여 전극의 면적이 감소한 것과 동일한 영향을 준다. 따라서 금속 전극이 가지고 있는 전기이중층 정전 용량이 감소하게 된다.
전기화학적 임피던스 분광법(electrochemical impedance spectroscopy, EIS)을 사용하여 미생물이 흡착되기 전, 후의 금속 전극의 전기이중층 정전 용량을 측정하면, 미생물이 흡착되기 전의 금속 전극의 전기이중층 정전 용량과 비교하여 미생물이 흡착 된 후의 금속 전극의 전기이중층 정전 용량이 감소하는 것으로 보고 되었다.
한편, 생물막이 형성되기 전에 시료에 존재하는 미생물의 양을 측정하기 위한 미생물 측정 방법이 요구된다. 특히 시간이 경과함에 따라 미생물의 생장에 따른 농도 변화를 측정하는 것이 용이하지 않다. 왜냐하면 미생물은 특히, 금속 전극의 표면에 부착되는 성질을 가지고 있으므로 시간이 지남에 따라 금속 전극이 가지고 있는 전기이중층 정전 용량을 감소시키는 부작용이 나타나기 때문이다. 이에 따라 시간이 경과하여도 금속 전극 자체의 전기이중층 정전 용량이 일정하게 유지되어 미생물의 농도 변화에 따른 전기화학적 신호 변화만을 선택적으로 감지할 수 있는 방법이 필요하다.
따라서 본 발명의 목적은 기공을 가진 알루미늄 산화물 박막이 부착된 금속 전극을 이용함으로써, 미생물이 생장하는 환경에서 변화되는 전기이중층 정전 용량을 전기화학적 임피던스 분광법을 사용하여 모니터링 하고 이에 기초하여 미생물의 생장 정도를 측정하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 기공을 가진 절연체인 알루미늄 산화물 박막이 부착된 금속 전극을 이용함으로써 높은 감도로 미생물의 생장 정도를 측정할 수 있는 미생물 측정 장치를 제공하는 데에 목적이 있다.
상기 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 미생물 생장 정도 측정 방법은 전기화학적 임피던스 분광법(electrochemical impedance spectroscopy, EIS)을 이용하여 기판상에 형성된 금속 전극 패턴 및 상기 금속 전극 패턴상에 부착되고 나노 사이즈의 기공을 포함하는 알루미늄 산화물 박막을 포함하는 금속 전극의 임피던스 데이터를 획득하는 단계, 획득된 상기 임피던스 데이터에 기초하여 상기 금속 전극의 전기이중층 정전 용량을 모니터링 하는 단계, 모니터링된 전기이중층 정전 용량에 기초하여 전해질의 조성 변화를 판단하는 단계 및 상기 전해질의 조성 변화에 기초하여 미생물의 생장 정도를 획득하는 단계를 포함하여 이루어진다.
일실시예에 있어서, 상기 알루미늄 산화물 박막에 형성된 기공은 크기가 200 나노미터 이하이다.
일실시예에 있어서, 상기 미생물은 크기가 상기 알루미늄 산화물 박막의 기공 보다 더 큰 것이다.
일실시예에 있어서, 상기 기판은 실리콘 웨이퍼이고, 상기 금속 전극 패턴은 금 전극 패턴 및 백금 전극 패턴 중 어느 하나이다.
일실시예에 있어서, 상기 미생물 생정 정도 측정 방법은 생물막이 형성되기 전에 수행하도록 한다.
일실시예에 있어서, 상기 미생물 생장 정도 측정 방법은 12시간 내에 수행하도록 한다.
본 발명의 상술한 다른 과제를 달성하기 위한 미생물 측정 장치는 기판상에 형성된 금속 전극 패턴 및 상기 금속 전극 패턴상에 부착되고 나노 사이즈의 기공을 포함하는 알루미늄 산화물 박막을 포함하는 금속 전극이 제공되는 전극부, 전기화학적 임피던스 분광법을 이용하여 상기 전극부로부터의 임피던스 데이터를 획득하기 위한 전위차계 및 상기 임피던스 데이터를 해석하여 상기 금속 전극의 전기이중층 정전 용량을 모니터링하고 모니터링된 전기이중층 정전 용량에 기초하여 미생물의 생장 정도를 판단하기 위한 해석부를 포함하여 이루어진다.
일실시예에 있어서, 상기 기판은 실리콘 웨이퍼이고 상기 금속 전극 패턴은 금 전극 패턴 및 백금 전극 패턴 중 어느 하나이다.
일실시예에 있어서, 상기 알루미늄 산화물 박막에 형성된 기공은 크기가 200 나노미터 이하이다.
본 발명에서는 또한 기판상에 형성된 금속 전극 패턴 및 상기 금속 전극 패턴상에 부착되고 나노 사이즈의 기공을 포함하는 알루미늄 산화물 박막을 포함하는 금속 전극이 제공되는 전극부, 전기화학적 임피던스 분광법을 이용하여 상기 전극부로부터의 임피던스 데이터를 획득하기 위한 전위차계 및 상기 임피던스 데이터를 해석하여 상기 금속 전극의 전기이중층 정전 용량을 모니터링하고 모니터링된 전기이중층 정전 용량에 기초하여 미생물의 생장 정도를 판단하기 위한 해석부를 포함하는 미생물 생장 측정 장치를 포함하는 바이오 센서를 제공한다.
이와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 알루미늄 양극 산화물 박막이 부착된 금속 전극을 이용한 미생물 측정 방법에 의하면 금속 전극 표면에 미생물의 흡착에 의해 발생할 수 있는 전기화학적 신호의 변화를 배제하고, 미생물 생장에 따른 전해질 조성의 변화에 따른 전기화학적 신호 변화를 측정할 수 있다. 이로 인해 미생물의 유무를 감지할 수 있으며, 미생물의 생장 정도를 파악할 수 있다. 빠르고 정확한 미생물 생장 정도의 측정이 가능하며 낮은 전기에너지를 이용하기 때문에 가동이 용이하고 소형화가 가능하며 적은 비용으로 측정 장치의 구현이 가능하다.
도 1a 내지 도 1d는 금속 전극의 통상적인 제조 과정을 나타내는 단면도들이다.
도 2a 내지 도 2e는 본 발명의 일실시예에 따른 미생물 측정 장치에 도입할 알루미늄 산화물 박막이 부착된 금속 전극을 제조하는 과정을 나타내는 단면도들이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 미생물 측정 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 미생물 측정 장치를 나타내는 개략도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따라 제조된 미생물 측정 장치를 사용하여 미생물 생장 정도를 측정하기 위하여 미생물 주입후 경과 시간에 따라 얻어지는 금속 전극의 전기이중층 정전 용량을 도시한 그래프이다.
도 6은 알루미늄 양극 산화물 박막이 부착되지 않은 금속 전극을 사용하여 제조된 미생물 측정 장치를 사용하여 미생물 생장 정도를 측정하기 위하여 미생물 주입후 경과 시간에 따라 얻어지는 금속 전극의 전기이중층 정전 용량을 도시한 그래프이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 알루미늄 양극 산화물 박막이 부착된 금속 전극을 이용한 미생물 측정 장치 및 이를 사용한 미생물 측정 방법에 대하여 설명하기로 한다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
한편, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 발명에서는 대체적으로 나노 크기의 기공을 가진 알루미늄 양극 산화물 박막을 부착함으로써 얻어지는 금속 전극을 사용하여 미생물 측정 장치를 제조함으로써 차별화된 전기화학적 신호를 감지하고 이를 통하여 미생물의 생장 정도를 측정할 수 있도록 하였다. 즉, 나노 크기의 기공을 가진 알루미늄 산화물 박막을 표면에 부착시켜 금속 전극을 형성함으로써 금속 전극 표면에 미생물이 흡착되는 것을 방지하고, 미생물 흡착이 방지됨에 따라 이로 인해 발생할 수 있는 전기화학적 신호의 변화를 배재함으로써, 미생물 생장에 따른 전해질 조성의 변화에 따른 전기화학적 신호 변화를 측정할 수 있도록 한 것이다.
나노 크기의 기공이라는 것은 기공의 지름이 나노미터 단위를 갖는다는 의미로서, 1㎛ 보다 작다는 것을 나타낸다. 통상 기공의 크기는 수십~수백 나노미터 정도이며 이보다 더 작은 것은 특별한 제한없이 본 발명에 포함된다.
실시예에 따라 제조되어 나노 크기의 기공을 갖는 알루미늄 산화물 박막이 부착된 신규한 금속 전극을 포함하는 미생물 측정 장치를 사용하면 미세한 전기화학적 신호의 변화를 측정하는 것으로 미생물의 생장 정도를 용이하게 파악할 수 있는 것이다.
미생물은 주변 환경에 따라 부유하거나 고체 표면상에 흡착하여 존재하는데, 특히 고체 표면상에 흡착한 미생물의 경우 여러 단계를 거쳐서 하나의 군집체로 성장하게 되는 데 이를 생물막(biofilm) 이라고 한다. 생물막은 미생물 단일 개체와는 다른 성질을 가지므로 이러한 생물막이 형성되기 시작하면 미생물로서의 특성은 점점 사라지게 된다. 형성된 생물막은 제어하기가 어려우며, 산업적인 부작용을 발생시켜 경제적 손실을 초래한다. 따라서, 본 발명의 미생물 생장 정도 측정 방법은 생물막이 형성되기 전, 미생물이 개체로서 존재할 때 적용가능한 방법이라고 할 수 있다. 즉, 미생물의 주입후 생물막이 형성되기 전 단계에서 미생물 생장 정도를 측정하여 미생물 생장의 초기 신호를 감지고자 하는 것이다.
이하, 본 발명의 미생물 측정 장치에 적용되는 금속 전극의 제조 과정을 첨부된 도면을 참고로 하여 상세하게 설명하기로 한다.
도 1a 내지 도 1d는 금속 전극의 통상적인 제조 과정을 나타내는 단면도들이다.
도 1a를 참고하면, 실리콘 웨이퍼(100)에 산소를 포함하는 가스를 주입하고 고온에서 열처리함으로써 절연층으로서 산화실리콘(SiO2)층(110)을 약 100 nm 두께로 형성한다. 실리콘 웨이퍼(100) 상에 산화실리콘층(110)을 형성하는 것은 실리콘 웨이퍼(100)를 통한 전류의 누설을 막기 위함이다.
도 1b를 참고하면, 산화실리콘층(110)의 상부에 센티미터 단위의 패턴을 갖는 포토마스크(122)를 형성하여 이후 전극 패턴이 형성되기를 원하는 산화실리콘층(110) 부분을 노출시키도록 한다. 포토마스크(122)로서는 광조사에 의해 용해도가 변화되는 포토레지스트를 사용하여 제조되는 포토레지스트 패턴이 적용가능하다.
도 1c를 참고하면, 전극 형성 물질을 증착하여 전극물질층(130)을 형성하도록 한다. 전극으로 사용할 수 있는 금속은 전기를 잘 통할 수 있는 것은 모두 사용가능하다. 그러나 반복적인 사용에도 안정적인 작동이 보장되며 장시간 사용에도 전극 자체의 변형이 방지될 수 있는 물질을 사용하도록 하는데, 이를 위해서는 금, 백금 등의 금속이 바람직하게 사용된다.
도 1d를 참고하면, 포토마스크(122)와 함께 전극물질층(130) 중에서 포토마스크(122)의 상부에 형성된 전극물질 부분을 제거하고 원하는 부분에만 전극물질이 남도록 하여 금속 전극 패턴(132)을 형성하도록 한다. 실리콘 웨이퍼(100) 상에 금속 전극 패턴(132)이 형성된 금속 전극이 완성된다.
상술한 공정에 따라 제조한 금속 전극은 표면이 화학적으로 매우 안정적이므로 수용액상에서 부반응이 없어서 실험 목적에 부합하는 전기화학적 신호를 얻을 수 있다는 장점을 가지고 있다.
또한 상술한 전극의 제조 공정은 일반적으로 널리 사용되는 반도체 공정을 적용한 것이므로 공정의 수행이 용이하며, 물리 화학적 성질이 동일한 다수의 전극을 제작하는 것이 가능하다.
이하, 이러한 공정에 따라 제조된 금속 전극 상에 알루미늄 양극 산화물 박막을 부착하는 공정을 설명하기로 한다.
도 2a 내지 도 2e는 본 발명의 일실시예에 따른 미생물 측정 장치에 포함되는 알루미늄 양극 산화물 박막을 제조하고 이를 금속 전극 상에 부착하는 과정을 나타내는 단면도들이다.
도 2a를 참고하면, 두께가 약 500㎛ 인 알루미늄 판을 준비하고, 전기 연마(electropolishing) 과정을 수행하여 표면의 거칠기를 줄여 주어 알루미늄 기판(200)을 준비하도록 한다.
도 2b를 참고하면, 알루미늄 기판(200)에 대하여 산화 공정을 수행하여 알루미늄 기판(200)의 앞/뒷면 모두에 알루미나 산화막(212, 222)을 형성하도록 한다. 산화 공정은 예컨대 옥살산에서 120V 의 정전압 조건으로 양극산화(anodization)를 진행하여 수행할 수 있다. 알루미나 산화막(212, 222)은 나노 크기의 기공을 갖도록 형성된다.
도 2c를 참고하면, 알루미늄 기판(200)의 뒷면에 형성된 알루미나 산화막(222)과 알루미늄 기판(200)을 순서대로 제거하도록 한다. 그러면 알루미늄 기판(200)의 앞면에 형성된 알루미나 산화막(212)만 남게 된다. 남은 알루미나 산화막(212)은 하단이 막혀 있어서 기공이 형성되지 않은 구조이다.
도 2d를 참고하면, 위/아래 구멍이 뚫린 막을 제조하기 위하여 도 2c에서 제조된 결과물을 묽은 인산에 담궈 막의 하단에 막힌 부분을 녹여 제거하도록 한다. 하단의 막힌 부분이 제거됨과 동시에 알루미나 산화막(212)의 기공은 나노 사이즈로 넓어지게 되는데 바람직하게는 약 200 nm 정도까지 넓어지게 된다. 이러한 공정을 통하여 적절한 기공 크기를 갖는 알루미늄 산화물 박막(214)을 형성하게 된다.
도 2e를 참고하면, 도 2d에서 제조된 알루미늄 산화물 박막(214)을 도 1a 내지 1d 에 나타난 공정에 따라 형성된 금속 전극 패턴(132) 상에 부착하여 알루미늄 산화물 박막(214)이 부착된 금속 전극(230)을 제조하도록 한다. 금속 전극 패턴(132)과 알루미늄 산화물 박막(214)은 반응성이 낮은 접착제를 사용하여 수용액 상에서 안정적으로 접착하도록 한다.
금속 전극 패턴(132) 상에 알루미늄 산화물 박막(214)을 부착하면, 박막에 형성된 기공에 의해 노출되는 금속 전극 패턴(132)의 표면은 알루미늄 산화물 박막(214)의 기공 크기 이내 즉, 나노 사이즈 이내, 바람직하게는 약 200 nm 이내가 된다.
이상과 같은 공정을 통하여 제조된 알루미늄 산화물 박막은 전기를 통하지 않는 절연체이지만, 박막에는 수십~수백 나노미터 크기의 지름을 갖는 나노 기공이 형성되어 있다. 실제로 미생물의 측정은 전해질 상에서 수행되므로 전해질은 알루미늄 산화물 박막의 기공을 통하여 전극의 표면까지 도달할 수 있기 때문에 금속 전극의 표면에 절연성 박막이 형성되어 있더라도 전극으로서의 기능을 충분히 할 수 있으며 전기 회로의 구성이 가능하다.
기공이 형성된 알루미늄 양극 산화물 박막이 부착된 금속 전극의 경우, 크기가 기공의 지름 보다 작은 물질은 알루미늄 산화물 박막의 나노 사이즈 기공을 통과하여 전극 표면에 도달할 수 있으나 기공의 지름 보다 큰 물질은 전극의 표면에 도달할 수 없다. 따라서 전해질 내에 존재하면서 기공의 지름보다 큰 물질은 전극의 전기화학적 신호, 예컨대 전기이중층 정전 용량에 영향을 미치지 않을 것이다.
알루미늄 산화물 박막이 부착되지 않은 기존의 금속 전극의 경우는 미생물이 전극 표면에 흡착되므로 전기화학적 신호, 예컨대 전극의 전기이중층 정전 용량에 영향을 미치게 된다.
그러나 실시예에서와 같이 알루미늄 양극 산화물 박막이 부착된 전극의 경우 미생물이 전극 표면에 부착하지 못한다. 왜냐하면 일반적으로 미생물은 크기가 마이크로미터 사이즈를 가지므로 기공의 지름보다 크다. 따라서 미생물은 기공내로 침투할 수 없으며 전극에 흡착되지 못하는 것이다. 결국 미생물 흡착에 기인하여 나타나는 전기화학적 신호 변화에 따른 영향이 배제되므로, 미생물의 생장에 따른 전해질의 변화에 의한 전기화학적 신호만 감지하는 것이 가능하다.
알루미늄 양극 산화물 박막은 절연체이므로 전기가 직접적으로 통하지 않는 산화물 박막 표면에 미생물 또는 나노미터 사이즈를 초과하는 크기를 가진 물질이 박막 표면에 부착되는 확률은 극히 낮을 것으로 생각되며, 이에 기인하여 발생하는 전극의 전기이중층 정전 용량의 변화에 의한 전기화학적 신호의 변화는 미미한 것으로 생각된다.
따라서 실시예에 따라 제조되어 알루미늄 양극 산화물 박막을 포함하는 전극은 알루미늄 양극 산화물 박막이 없는 전극과 비교할 때 미생물의 생장에 따른 농도 변화에 반응하여 나타나는 전기화학적 신호 변화를 높은 감도로 얻을 수 있다는 장점을 가진다.
이하, 제조된 알루미늄 양극 산화물 박막이 부착된 금속 전극을 사용하여 미생물의 생장 정도를 측정하는 방법을 설명하기로 한다. 방법은 전기화학적 신호(임피던스)를 측정하는 것으로 수행된다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 미생물 측정 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 3을 참고하면, 실시예에 따른 미생물 측정 방법에 의하면 전기화학적 임피던스 분광법을 이용한다. 전기화학적 임피던스 분광법에 의하면 먼저, 서로 다른 주파수를 가지는 복수의 교류 신호들에 대한 전극의 임피던스를 각각 측정하여 임피던스 데이터를 획득한다 (단계 S100). 획득된 임피던스 데이터에 기초하여 전극의 전기이중층 정전 용량을 모니터링 하며 (단계 S200), 모니터링된 전기이중층 정전 용량에 기초하여 전해질 조성의 변화를 판단하도록 한다 (단계 S300). 판단된 전해질 조성 변화에 기초하여 미생물의 생장 정도를 측정하도록 한다 (단계 S400).
임피던스란 전극/전해질 시스템에서 나타나는 복합적인 의미의 저항을 말한다. 단순하게는 전해질의 저항과 전기이중층의 정전 용량, 더 나아가서는 전자 전이 저항 등 다양한 요소들이 임피던스를 결정짓게 되며 이러한 요소들을 분석해 내는 대표적인 방법이 바로 전기화학적 임피던스 분광법이다. 분석을 할 때에 아주 작은 크기의 교류 전압을 인가하고 다양한 주파수에 따라서 임피던스를 측정하기 때문에 분광법이라는 표현이 쓰이며 주파수에 따라 얻게 된 실수부의 임피던스와 허수부의 임피던스를 다양한 방식으로 도시하여 여러 가지 값들을 환산해 낼 수 있다. 특히 본 실시예에서는 반응의 종류와 관계없이 항상 나타나는 전기이중층의 정전 용량을 측정하여 전해질 내에서의 미생물 농도 변화를 추적하고 이에 근거하여 미생물의 생장 정도를 알아내고자 한다.
전극의 전기이중층 정전 용량을 모니터링 하는 방식은 다음과 같다. 먼저, 전극의 임피던스를 측정하는 환경에 대응하고 전기이중층 정전 용량을 포함하는 등가회로를 구성하도록 한다. 복수의 교류 신호들의 주파수들 및 그에 대응하는 복수의 임피던스 데이터에 기초하여 전극의 임피던스 그래프를 도시한다. 도시된 임피던스 그래프에 기초하여 전극의 전기이중층 정전 용량을 연산하도록 한다.
상기 전극-전해질 시스템에서 전극과 전해질이 접한 계면에서는 짧은 거리로 인해 서로 반대 극성의 전하가 배열하면서 어떤 층을 형성하게 되는데, 이를 전기이중층이라 한다. 상기 전기이중층은 전극 표면과 용매의 이온 사이에 전자의 이동이 없는 비패러데이(non-faradaic) 반응에 의해 형성되며, 상기 전기이중층의 형성에 의해 전극 계면에서 생기는 정전 용량을 상기 전기이중층 정전 용량이라 한다. 상기 전기이중층 정전 용량은 하기의 [수학식 1]을 통해 계산될 수 있다.
[수학식 1]
Figure 112011020893895-pat00001
상기의 [수학식 1]에서, Cdl은 전기이중층 정전 용량, A는 전극의 면적, d는 전기이중층의 두께, εdl은 유전율을 나타낸다.
상술한 바와 같은 실시예에 따른 미생물 측정 방법을 구현하기 위하여 적용가능한 미생물 측정 장치를 예시하도록 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 미생물 측정 장치를 나타내는 개략도이다.
도 4를 참고하면, 미생물 측정 장치(10)는 크게 전극부(20), 전위차계(30) 및 해석부(40)를 포함한다.
전극부(20)에는 임피던스를 측정하기 위해 전위차계(30)를 통해 서로 다른 주파수를 가지는 복수의 교류 신호들이 인가된다. 상기 복수의 교류 신호들은 전압 신호일 수 있고 실질적으로 동일한 크기를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 복수의 교류 신호들은 ㅁ 10mV의 크기를 가질 수 있다. 또한 상기 서로 다른 주파수는 1Hz 내지 100kHz 범위 내의 값들을 가질 수 있다.
일 실시예에서, 전극부(20)는 상기 복수의 교류 신호들이 인가될 수 있는 도전체와 그 표면에 부착된 알루미늄 산화물 박막을 포함하여 구현될 수 있다. 예를 들어, 전극부(20)는 실리콘 웨이퍼상에 패터닝된 백금(Pt) 도전체에 기공이 형성된 알루미늄 산화물 박막이 부착된 금속 전극, 절연을 위하여 금속 전극의 표면을 감싸도록 제공되는 PCTFE(polychlorotetrafluoroethylene) 등의 플라스틱 재질, 전해질 및 이들을 수용하기 위한 용기부(22)를 포함할 수 있다.
도 4에서는 전극부(20)가 임피던스를 측정하는 하나의 작동 전극(working electrode)을 포함하도록 도시되었으나, 실시예에 따라서 전극부(20)는 상기 작동 전극 외에 적어도 하나의 신호 조절 전극을 포함할 수 있다. 예를 들어, 전극부(20)는 상기 작동 전극 및 상기 작동 전극에 인가되는 신호의 크기 등을 조절하는 상대 전극(counter electrode)을 포함하는 2전극 시스템일 수 있다. 다른 예에서, 전극부(20)는 상기 작동 전극, 상기 상대 전극 및 상기 작동 전극에 인가되는 신호를 정밀하게 조절하기 위한 기준 전극(reference electrode)을 포함하는 3전극 시스템일 수 있다.
전위차계(30)는 전극부(20)에 상기 복수의 교류 신호들을 인가시킨다. 전위차계(30)는 전기화학적 임피던스 분광법을 이용하여 상기 복수의 교류 신호들에 대한 전극의 임피던스를 각각 측정하여 복수의 임피던스 데이터를 획득한다.
해석부(40)는 상기 복수의 임피던스 데이터를 수치 해석하여 상기 전기이중층 정전 용량을 모니터링하고, 상기 모니터링된 전기이중층 정전 용량에 기초하여 전해질의 조성 변화를 판단하고, 이로부터 상기 미생물의 생장 정도를 판단한다. 예를 들어, 해석부(40)는 시간에 따른 상기 미생물의 전기이중층 정전 용량의 변화량을 모니터링하고, 상기 전기이중층 정전 용량의 변화 정도에 기초하여 상기 미생물의 생장 정도를 판단할 수 있다. 다른 예에서, 해석부(40)는 상기 모니터링 결과 및 미리 저장된 측정 결과에 기초하여 상기 미생물의 전기이중층 정전 용량에 따른 상기 미생물의 생장 정도를 판단할 수 있다.
해석부(40)는 상기 복수의 임피던스 데이터를 수치 해석하고 상기 미생물의 생장 정도를 판단하고 이를 표시하기 위하여 연산부, 디스플레이부, 제어부 등을 포함할 수 있다.
미생물의 생장 정도를 측정하기 위한 미생물 측정 장치(10)는 상기 설명한 것과 같은 전기이중층을 형성시키는 전극-전해질 시스템을 구현하기 위해 전해질 용액이 담겨있는 용기부(22)를 더 포함할 수 있다. 이 경우 전극부(20)는 상기 도전체가 상기 전해질 용액에 잠기도록 설치될 수 있고, 상기 전해질 용액은 pH 7.4의 인산 완충 용액일 수 있다.
도 4에서는 전위차계(30)와 해석부(40)를 별개의 장치로 도시하였지만, 실시예에 따라서 전위차계(30) 및 해석부(40)는 하나의 연산 장치로 구현되어 상기 설명된 동작들을 선택적으로 수행할 수 있다.
이하, 구체적인 실험을 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다.
실시예 1
미생물 Pseudomonas aeruginosa PAO1을 트립신 소이 아가르 (TSA; tryptic soy agar) 배지 위에서 백금링으로 스트리킹 (streaking) 하고, 약 37℃에서 약 24 시간 동안 배양시켰다. 이후, 트립신 소이 브로스 (TSB; tryptic soy broth) 배지에 접종시켜 약 37℃, 약 110 rpm 조건에서 약 18 시간 동안 증식시켜 준비한 다음 약 108 CFU/㎖의 농도가 되도록 희석 조절하였다. 상기 희석 조절된 미생물을 회분식 반응기에 일정 농도로 주입시켜 실험을 수행하였다.
알루미늄 산화물 박막이 부착되지 않은 금속 전극 또는 알루미늄 산화물 박막이 부착된 금속 전극에 연결된 전위차계 (Model 2273A, Princeton Applied Research, USA)로부터 공정 시간에 따른 복수의 임피던스 데이터를 측정하였다.
실험 결과
실시예 1에 설명된 방법에 따라 준비된 미생물을 전해질에 주입하고 0, 1, 3, 6 시간 후에 실험 조건에 따른 전극의 전기이중층 정전 용량을 측정하였다. 결과를 도 5에 나타내었다. 실험에 사용된 전극은 모두 알루미늄 양극 산화물 박막을 부착한 백금 금속 전극이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따라 제조된 미생물 측정 장치를 사용하여 미생물 생장 정도를 측정하기 위하여 전극의 전기이중층 정전 용량을 미생물 주입 시간에 따라 도시한 그래프이다.
도 5를 참고하면, 각 시점에서 ●로 표시된 그래프 "a" 는 미생물 및 영양분이 모두 존재하는 조건에서 전극의 전기이중층 정전 용량을 측정한 결과이고, 각 시점에서 ▼로 표시된 그래프 "b"는 미생물 및 영양분이 없는 조건에서 전극의 전기이중층 정전 용량을 측정한 결과를 나타낸다.
도 5에 나타난 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 미생물 및 영양분이 모두 존재하는 조건에서 금속 전극의 전기이중층 정전 용량의 변화 정도를 측정한 결과(그래프 "a")는 공정 시간 동안 정전 용량이 지속적으로 증가하는 것을 관찰 할 수 있다.
반면에, 미생물 및 영양분이 없는 조건에서 전극의 전기이중층 정전 용량의 변화 정도를 측정한 데이터(그래프 "b")는 공정 초기에는 변화가 미미하고 공정 시작 6시간 후에도 초기 값 수준이거나 다소 감소하는 것을 관찰할 수 있다.
또한 공정 초기에는 두 조건 모두 금속 전극의 전기이중층 정전 용량 변화값의 차이는 크지 않은 것으로 관찰 되었으나 공정이 진행될수록 두 조건 간의 전극의 전기이중층 정전 용량 변화값의 차이가 커지는 것을 확인할 수 있다.
이러한 결과는 미생물이 존재하는 경우에, 미생물의 생장에 따른 대사물의 생성이 전해질의 조성 변화에 영향을 주어 금속 전극의 전기이중층 정전 용량에 변화를 가져왔기 때문인 것으로 이해된다. 미생물의 생장에 따른 젖산, 피루브산 등과 같은 이온성 대사 산물은 전하를 가지는 물질로 알려져 있다. 전해질 내에 미생물 생장에 따른 대사물이 증가하게 되는 경우, 전해질의 전기 전도도가 증가하므로 결과적으로 전해질의 이온 강도가 증가하게 된다. 이러한 전해질 조성의 변화는 금속 전극의 전기이중층 정전 용량의 증가로 이어질 수 있다.
알루미늄 양극 산화물 박막이 부착된 금속 전극의 전기이중층 정전 용량이 증가한 것은, 전해질 내의 미생물 생장에 따른 대사물의 생성이 전해질의 조성 변화에 기여하고, 조성이 변화된 전해질이 알루미늄 양극 산화물 박막의 나노 사이즈 기공을 통과하여 금속 전극 표면의 전기이중층 정전 용량의 변화를 가져왔다는 의미이다. 따라서 이러한 결과는 일정한 공정 시간이 경과한 후에 미생물의 생장에 따른 대사물 증가가 알루미늄 양극 산화물 박막이 부착된 전극의 전기이중층 정전 용량을 증가시킨 것으로 해석할 수 있다.
비교를 위하여 알루미늄 양극 산화물 박막이 부착되지 않은 금속 전극을 사용하여 유사한 실험을 수행하였다. 실시예 1에 설명된 방법에 따라 준비된 미생물을 전해질에 주입하고 0, 1, 3, 6 시간 후에 전기이중층 정전 용량을 측정하는 실험을 수행하였다.
도 6은 알루미늄 양극 산화물 박막이 부착되지 않은 금속 전극을 사용하여 제조된 미생물 측정 장치를 사용하여 미생물 생장 정도를 측정하기 위하여 전극의 전기이중층 정전 용량을 미생물 주입 시간에 따라 도시한 그래프이다.
도 6을 참고하면, 각 시점에서 ●로 표시된 그래프 "a" 는 미생물 및 영양분이 모두 존재하지 않는 조건에서 전극의 전기이중층 정전 용량을 측정한 결과이고, 각 시점에서 ▼로 표시된 그래프 "b"는 미생물은 존재하지만 영양분은 존재하지 않는 조건에서 전극의 전기이중층 정전 용량을 측정한 결과를 나타낸다.
도 6에 나타난 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 미생물 및 영양분이 모두 존재하지 않는 조건에서 금속 전극의 전기이중층 정전 용량의 변화 정도를 측정한 결과(그래프 "a")는 공정 시간 동안 정전 용량 변화가 크지 않다는 것을 관찰 할 수 있다.
반면에, 미생물은 존재하지만 영양분이 없는 조건에서 전극의 전기이중층 정전 용량의 변화 정도를 측정한 데이터(그래프 "b")는 전기이중층 정전 용량이 지속적으로 감소하는 것을 알 수 있다. 이는 금속 전극 표면에 미생물이 부착한 결과로 나타나는 현상이다. 즉, 절연층이 부착되지 않은 금속 전극을 적용하여 실험을 수행하였기 때문에 시간이 경과할수록 표면에 흡착되는 미생물의 양이 증가되고, 이에 따라 전기이중층 정전 용량이 점점 감소되는 것으로 해석된다.
이상과 같은 본 발명의 실시예에 따른 미생물 측정 장치를 사용하여 미생물의 생장 정도를 측정 하는 방법에 의하면, 비교적 낮은 전기에너지를 이용하여 측정하는 것이 가능하므로 장치의 사용이 용이하고 소형화가 가능하며 비용이 적게 소요된다. 또한 빠른 검출이 가능하고 매우 작은 변화에 의한 전기화학적 신호를 감지할 수 있으므로 감도가 뛰어나다.
이러한 미생물 측정 장치는 미생물 생장 정도를 측정할 수 있는 바이오 센서 등으로 적용가능한 것으로서, 가정, 산업 현장, 연구소 등 다양한 곳에서 사용될 수 있다. 예컨대 가습기, 정수기, 수로관의 파이프 등에 설치하여 미생물의 생장 속도를 산출할 수 있는 것이다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
20 : 전극부 22 : 용기부
30 : 전위차계 40 : 해석부
100 : 실리콘 웨이퍼 110 : 산화 실리콘층
122 : 포토마스크 130 : 전극물질층
132 : 금속 전극 패턴 200 : 알루미늄 기판
212, 222 : 알루미나 산화막 214 : 산화물 박막
230 : 금속 전극

Claims (9)

  1. 전기화학적 임피던스 분광법(electrochemical impedance spectroscopy, EIS)을 이용하여 기판상에 형성된 금속 전극 패턴 및 상기 금속 전극 패턴상에 부착되고 나노 사이즈의 기공을 포함하는 알루미늄 산화물 박막을 포함하는 금속 전극의 임피던스 데이터를 획득하는 단계;
    획득된 상기 임피던스 데이터에 기초하여 상기 금속 전극의 전기이중층 정전 용량을 모니터링 하는 단계;
    모니터링된 전기이중층 정전 용량에 기초하여 전해질의 조성 변화를 판단하는 단계; 및
    상기 전해질의 조성 변화에 기초하여 미생물의 생장 정도를 획득하는 단계를 포함하는 미생물 생장 정도 측정 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 기공은 크기가 200 나노미터 이하인 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 미생물은 상기 알루미늄 산화물 박막의 기공 보다 크기가 큰 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 기판이 실리콘 웨이퍼이고, 상기 금속 전극 패턴이 금 전극 패턴 및 백금 전극 패턴 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 미생물 생장 정도 측정 방법은 12시간 내에 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 기판상에 형성된 금속 전극 패턴 및 상기 금속 전극 패턴상에 부착되고 나노 사이즈의 기공을 포함하는 알루미늄 산화물 박막을 포함하는 금속 전극이 제공되는 전극부;
    전기화학적 임피던스 분광법을 이용하여 상기 전극부로부터의 임피던스 데이터를 획득하기 위한 전위차계; 및
    상기 임피던스 데이터를 해석하여 상기 금속 전극의 전기이중층 정전 용량을 모니터링하고 모니터링된 전기이중층 정전 용량에 기초하여 미생물의 생장 정도를 판단하기 위한 해석부를 포함하는 미생물 생장 측정 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 기판이 실리콘 웨이퍼이고, 금속 전극 패턴이 금 전극 패턴 및 백금 전극 패턴 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 미생물 생장 측정 장치.
  8. 제6항에 있어서, 상기 기공은 크기가 200 나노미터 이하인 것을 특징으로 하는 미생물 생장 측정 장치.
  9. 청구항 6항에 따른 미생물 생장 측정 장치를 포함하는 바이오 센서.
KR1020110025249A 2011-03-22 2011-03-22 알루미늄 산화물 박막이 부착된 금속 전극을 이용한 미생물 측정 방법 KR101291310B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110025249A KR101291310B1 (ko) 2011-03-22 2011-03-22 알루미늄 산화물 박막이 부착된 금속 전극을 이용한 미생물 측정 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110025249A KR101291310B1 (ko) 2011-03-22 2011-03-22 알루미늄 산화물 박막이 부착된 금속 전극을 이용한 미생물 측정 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120107632A KR20120107632A (ko) 2012-10-04
KR101291310B1 true KR101291310B1 (ko) 2013-07-30

Family

ID=47279530

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110025249A KR101291310B1 (ko) 2011-03-22 2011-03-22 알루미늄 산화물 박막이 부착된 금속 전극을 이용한 미생물 측정 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101291310B1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200005466A (ko) * 2018-07-06 2020-01-15 주식회사 엘지화학 전도성 물질의 비표면적 측정 방법

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000125846A (ja) 1998-10-27 2000-05-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd 微生物数測定装置及び微生物数測定方法
JP2005537498A (ja) 2002-07-20 2005-12-08 アセア バイオサイエンシーズ，インク． インピーダンスによる測定装置および方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000125846A (ja) 1998-10-27 2000-05-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd 微生物数測定装置及び微生物数測定方法
JP2005537498A (ja) 2002-07-20 2005-12-08 アセア バイオサイエンシーズ，インク． インピーダンスによる測定装置および方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR20120107632A (ko) 2012-10-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Hassan et al. High temperature SU-8 pyrolysis for fabrication of carbon electrodes
Zhong et al. A nonenzymatic amperometric glucose sensor based on three dimensional nanostructure gold electrode
KR102065745B1 (ko) 고체상 나노포어의 크기를 조절하는 방법
Zuaznabar-Gardona et al. A wide-range solid state potentiometric pH sensor based on poly-dopamine coated carbon nano-onion electrodes
US9632058B2 (en) Non-invasive glucose sensor
Xu et al. Phosphate ion sensor using a cobalt phosphate coated cobalt electrode
Wu et al. Amperometric cholesterol biosensor based on zinc oxide films on a silver nanowire–graphene oxide modified electrode
Han et al. Single molecular catalysis of a redox enzyme on nanoelectrodes
US20170176414A1 (en) Electrochemical method and device for detecting the effect of anticancer drugs
WO2008039320A1 (en) Microelectrodes, microelectrode formation, and methods of utilizing microelctrodes for characterizing properties of localized environments and substrates
KR101291310B1 (ko) 알루미늄 산화물 박막이 부착된 금속 전극을 이용한 미생물 측정 방법
Ghoreishi et al. Electrochemical study of a self-assembled monolayer of N, N′-bis [(E)-(1-pyridyl) methylidene]-1, 3-propanediamine formed on glassy carbon electrode: preparation, characterization and application
TWI637168B (zh) Method for preparing copper composite electrode and method for detecting histamine
Wang et al. Fabrication of electrochemical reduced graphene oxide films on glassy carbon electrode by pulsed potentiostatic methods and its electrochemical application
JP5311501B2 (ja) ホウ素ドープダイヤモンド電極を用いたｐＨの測定方法及び装置
Wang et al. Fabrication of nanometre-sized platinum electrodes by controllable electrochemical deposition
KR20120126977A (ko) 탄소나노튜브 기반 3전극 시스템, 그 제조방법 및 이를 이용한 전기화학 바이오센서
Wu et al. A rapid, green and controllable strategy to fabricate electrodeposition of reduced graphene oxide film as sensing materials for determination of taxifolin
Raj et al. Application of cobalt oxide nanostructured modified aluminium electrode for electrocatalytic oxidation of guanine and single-strand DNA
JP2001050924A (ja) 電気化学測定用フローセル及び電気化学測定装置
Sakly et al. Platinum electrode functionalized with calix [4] arene thin films for impedimetric detection of sodium ions
Melikjanyan et al. Possibility of application of porous silicon as glucose biosensor
Laubender et al. Gold nanogap interdigitated arrays for redox cycling amplified dopamine detection
Timalsina et al. Characterization of a vertically aligned silica nanospring-based sensor by alternating current impedance spectroscopy
Babauta et al. Biofilm electrochemistry

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160204

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170626

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180620

Year of fee payment: 6