KR102003122B1 - 금속나노튜브에 바이오물질을 고정하는 방법 및 이를 포함하는 바이오센서 - Google Patents

금속나노튜브에 바이오물질을 고정하는 방법 및 이를 포함하는 바이오센서 Download PDF

Info

Publication number
KR102003122B1
KR102003122B1 KR1020170111390A KR20170111390A KR102003122B1 KR 102003122 B1 KR102003122 B1 KR 102003122B1 KR 1020170111390 A KR1020170111390 A KR 1020170111390A KR 20170111390 A KR20170111390 A KR 20170111390A KR 102003122 B1 KR102003122 B1 KR 102003122B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
lipase
sno
immobilized
nanotubes
enzyme
Prior art date
Application number
KR1020170111390A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20190024411A (ko
Inventor
이정걸
박정태
김종학
김동준
에슉쿠마르
사친오타리
정재훈
자히드앤워
프리마타디나
Original Assignee
건국대학교 산학협력단
연세대학교 산학협력단
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 건국대학교 산학협력단, 연세대학교 산학협력단 filed Critical 건국대학교 산학협력단
Priority to KR1020170111390A priority Critical patent/KR102003122B1/ko
Publication of KR20190024411A publication Critical patent/KR20190024411A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102003122B1 publication Critical patent/KR102003122B1/ko

Links

Images

Classifications

    • 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
    • G01N33/543—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals
    • G01N33/54313—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals the carrier being characterised by its particulate form
    • G01N33/54346—Nanoparticles
    • 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
    • G01N33/5308—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor for analytes not provided for elsewhere, e.g. nucleic acids, uric acid, worms, mites
    • 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
    • G01N33/543—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals
    • G01N33/551—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals the carrier being inorganic
    • G01N33/553—Metal or metal coated
    • 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
    • G01N33/84—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving inorganic compounds or pH
    • 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
    • G01N33/92—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving lipids, e.g. cholesterol, lipoproteins, or their receptors

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Endocrinology (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (AREA)

Abstract

본 발명은 금속나노튜브에 바이오물질을 고정하는 방법, 본 발명에 따라 바이오물질이 고정된 금속나노 튜브 및 이를 포함하는 바이오센서에 관한 것으로, 본 발명에 따른 금속나노튜브에 바이오물질을 고정하는 방법은 글루타르 알데하이드로 금속 나노튜브를 기능화 하고, 바이오물질 고정조건을 최적화하여 바이오물질을 고정함에 따라 열적안정성, pH 안정성, 재사용성이 높으며 또한 효소 분리 현상이 현저히 낮은 효과가 있다.

Description

금속나노튜브에 바이오물질을 고정하는 방법 및 이를 포함하는 바이오센서{A method for fixing a bio-material to a metal nanotube and a biosensor including the same}
본 발명은 금속나노튜브에 바이오물질을 고정하는 방법, 본 발명에 따라 바이오물질이 고정된 금속나노 튜브 및 이를 포함하는 바이오센서에 관한 것이다.
최근 나노미터 크기의 미세한 영역에서 새로운 물리적 특성보다 개선된 물성을 보이는 물질에 대한 연구결과가 보고되면서 이른바, NT(Nano technolohy)라고 약칭되는 나노과학기술이 각광을 받고 있다. 이와 같은 나노과학기술은 전자 정보통신 분야의 응용은 물론이고 신소재, 의약, 신규에너지 등의 분야에서 응용될 수 있어, 새로운 기술로 부각되고 있다. 통상적으로 나노란 10억분의 1 미터의 크기를 가리키는데, 1 나노미터는 대략 원자 3～4개의 크기에 해당하는바, 나노과학기술은 이와 같은 나노미터 수준의 크기인 분자 또는 원자를 인위적으로 조작하여 기계, 전자는 물론이고 화학, 생물 등 다양한 부문에 응용되는 과학 기술을 통칭하는 용어이다.
특히, 최근 나노미터 수준의 튜브 형태의 물질인 나노튜브와 같은 소재는 나노 크기에 의하여 비표면적이 넓을 뿐만 아니라, 튜브 형상에 따라 전자이송 능력이 증가된다. 따라서 태양전지 또는 연료전지 전지 분야 또는 저장 매체 분야와 같은 여러 가지 분야에서 그 활용이 기대되고 있다.
이와 같은 나노튜브를 제조하는 종래기술은 전기방사법을 주로 사용하여 폴리머나 그 용융물을 이용하여 고각형비의 폴리머, 세라믹 및 나노섬유를 합성하는 방법 등이 알려져 있다. 이러한 전기방사법을 이용하여 나노섬유를 합성하는 종래기술은 다른 나노섬유 제조방법과는 달리 지름이 나노 사이즈이고 종횡비가 매우 큰(10,000 이상) 1차원 소재를 합성할 수 있다. 또 연속 공정이 가능해 높은 수율을 기대할 수 있는 나노 섬유의 합성법으로서 최근 태양 전지, 디스플레이, 바이오 등 많은 부분에서 연구가 진행되고 있다. 또한 전기방사법을 이용하여 1차원 구조의 나노튜브 소재의 경우, 고분자 나노 섬유 표면에 금속 또는 세라믹 입자를 코팅한 후 고분자 매트릭스를 분해하는 방법이나 이중 노즐을 이용하여 두 가지 용액을 동시에 방사하여 코어 부분을 선택적으로 용융시켜 제조하는 방법을 사용하고 있다.
생체 촉매의 경우 안정성, 선택성 및 활성이 우수하기 때문에 현대사회에서 효소를 산업화하려는 경쟁이 있다. 나노입자를 기반으로한 효소 고정화의 경우 지난 수십년 동안 산업 응용 분야에서 더 많은 주목을 받았다.
바이오센서란 생체감지 물질과 분석하고자 하는 물질 간의 선택적인 인지로부터 유도되는 물리적 또는 화학적 변화를 감지하는 신호변환기를 통틀어 지칭하는 것으로, 특정 화학물질을 선택적으로 식별할 수 있는 기능을 가진 생체 관련물질을 그대로 사용하거나 고분자 담체에 고정화하여 사용하는 것 모두를 일컫는다. 바이오센서에서 가장 중요한 요소로 여겨지는 것은 분석 대상 물질에 대한 감도와 선택성으로, 기질의 선택성을 높이기 위해 효소를 사용하며 효소의 효율성을 증가시키기 위해 효소를 고정화하여 사용한다. 효소고정화 방법에 따라 센서의 감도가 크게 좌우되므로 효소고정화 시에는 주로 고분자 지지체에 효소를 고정화시켜 바이오센서의 감도와 선택성을 높이고, 효소 본래의 촉매능력과 높은 기질 특이성을 오랫동안 보존할 수 있도록 한다.
독특한 구조 및 형태학적 특징을 지닌 여러 유형의 나노 입자가 효소의 고정화에 사용될 수 있어 생체 촉매의 가용성을 연장시킬 수 있다. 다공성 나노 구조에 효소를 고정화할 경우 효소의 활성, 안정성 및 재사용성 향상과 같은 이점을 얻을 수 있으나, 대부분의 나노입자의 경우 효소 활성이 감소하고 로딩되는 양이 적은 단점이 있다.
글루코오스옥시다아제(GOx), 겨자무과산화효소(HRP) 및 리파아제는 식품 보존, 제빵, 와인생산, 바이오센서, 의약품, 염료분해, 약학, 가죽 제조, 제지 생산, 식품, 화장품, 바이오디젤 생산, 에스테르 합성 이외에도 리파아제는 산 분해, 알코올분해, 가수분해, 아미노분해 및 에스테르 교환 반응에도 중추적인 역할을 한다.
효율적인 생체촉매인데도 불구하고 순수한 효소는 감도, 재사용성, 비용 및 안정성과 같은 문제를 가지고 있어 산업화 하기 어려운 단점이 있다.
한국등록특허 10-0991011
본 발명의 목적은 금속 나노튜브에 바이오물질을 고정하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 방법으로 바이오물질이 고정된 금속 나노튜브를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 바이오물질이 고정된 금속 나노튜브를 포함하는 바이오센서를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 바이오센서를 이용하여 지방산, 포도당, 과산화수소, 트리뷰티린(tributyrin), 또는 콜레스테롤을 검출하는 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여,
본 발명은 금속 나노튜브에 글루타르알데히드 0.4 내지 1.2M 농도를 첨가하여 기능화 하는 단계(단계 1); 및
상기 단계 1의 기능화 후 16 내지 32시간, pH 6.5 내지 9.0, 2 내지 30℃ 조건에서 바이오물질을 고정하는 단계(단계 2);
를 포함하는 금속 나노튜브에 바이오물질을 고정하는 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 방법에 따른 바이오물질이 고정된 금속 나노튜브를 제공한다.
나아가, 본 발명은 상기 바이오물질이 고정된 금속나노튜브를 포함하는 바이오센서를 제공한다.
더 나아가, 본 발명은 상기 바이오센서를 이용하여 지방산, 포도당, 과산화수소, 트리뷰티린(tributyrin), 또는 콜레스테롤을 검출하는 방법을 제공한다.
본 발명에 따른 금속나노튜브에 바이오물질을 고정하는 방법은 글루타르 알데하이드로 금속 나노튜브를 기능화 하고, 바이오물질 고정조건을 최적화하여 금속나노튜브에 바이오물질을 고정함에 따라 열적안정성, pH 안정성, 재사용성이 높으며 또한 효소 분리 현상이 현저히 낮은 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 SnO2 중공 나노 튜브 합성 및 상기 SnO2 중공 나노 튜브에 효소 고정화를 나타내는 개략도이다.
도 2a는 본 발명에 따른 SnO2 중공 나노 튜브의 SEM 이미지이다.
도 2b는 본 발명에 따른 효소가 고정된 SnO2 중공 나노 튜브의 SEM 이미지이다.
도 2c는 본 발명에 따른 SnO2 중공 나노 튜브의 SEM 이미지이다.
도 2d는 본 발명에 따른 효소가 고정된 SnO2 중공 나노 튜브의 SEM 이미지이다.
도 2e는 본 발명에 따른 SnO2 중공 나노 튜브의 TEM 이미지이다.
도 2f는 본 발명에 따른 효소가 고정된 SnO2 중공 나노 튜브의 TEM 이미지이다.
도 2g는 본 발명에 따른 SnO2 나노 튜브의 후방산란 SEM이미지이다.
도 3a는 본 발명에 따른 SnO2 나노 튜브의 XRD측정 결과이다.
도 3b는 본 발명에 따른 SnO2 나노 튜브의 BET 등온선 그래프이다.
도 3c는 본 발명에 따른 SnO2 나노 튜브 입자의 다공도 측정 및 중공구조의 기공 크기를 계산한 BJH 플롯이다.
도 4a는 리파아제 배양 시간에 따른 고정화 효율 및 수율을 나타낸 결과이다.
도 4b는 리파아제 배양 pH 조건에 따른 고정화 효율 및 수율을 나타낸 결과이다.
도 4c는 리파아제 배양 온도에 따른 고정화 효율 및 수율을 나타낸 결과이다.
도 4d는 글루타르알데히드 농도에 따른 리파아제의 고정화 효율 및 수율을 나타낸 결과이다.
도 4e는 글루타르알데히드 농도에 따른 HRP의 고정화 효율 및 수율을 나타낸 결과이다.
도 4f는 글루타르알데히드 농도에 따른 GOx의 고정화 효율 및 수율을 나타낸 결과이다.
도 4g는 HRP 배양 pH 조건에 따른 고정화 효율 및 수율을 나타낸 결과이다.
도 4h는 GOx 배양 pH 조건에 따른 고정화 효율 및 수율을 나타낸 결과이다.
도 5a는 다른 pH 범위에서 자유 리파아제, SnO2 나노튜브상에 고정화된 리파아제 및 SnO2 나노튜브와 가교결합된 리파아제의 활성을 나타낸 결과이다.
도 5b는 다른 온도 범위에서 자유 리파아제, SnO2 나노튜브상에 고정화된 리파아제 및 SnO2 나노튜브와 가교결합된 리파아제의 활성을 나타낸 결과이다.
도 6a는 효소 고정 후 SnO2 나노튜브에서 자유 리파아제, 고정화된 리파아제의 FTIR결과이다.
도 6b는 SnO2 나노튜브의 CLSM이미지이다.
도 6c는 FITC로 염색된 고정화된 리파아제의 CLSM이미지이다.
도 6d는 효소 고정 후 SnO2 나노 튜브의 중량 손실에 대한 TGA 분석 결과이다.
도 7a는 다른 온도 범위에서 자유 리파아제, SnO2 나노튜브상에 고정화된 리파아제 및 SnO2 나노튜브와 가교결합된 리파아제의 안정성을 나타낸 결과이다.
도 7b는 자유 리파아제, SnO2 나노튜브상에 고정화된 리파아제 및 SnO2 나노튜브와 가교결합된 리파아제의 재사용성을 나타낸 결과이다.
도 7c는 50℃에서 자유 리파아제, 고정화된 리파아제 및 가교결합된 리파아제의 안정성을 나타낸 결과이다.
도 7d는 70℃에서 자유 리파아제, 고정화된 리파아제 및 가교결합된 리파아제의 안정성을 나타낸 결과이다.
도 8 pH 7 내지 11에서 SnO2 나노튜브에서 자유 리파아제, 고정화된 리파아제 및 가교결합된 리파아제의 안정성 결과이다.
도 9는 리파아제, 리파아제가 고정된 SnO2 나노튜브 및 SnO2 나노튜브의 순환전압전류곡선이다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
금속 나노튜브에 바이오 물질 고정하는 방법
본 발명은 금속 나노튜브에 글루타르알데히드 0.4 내지 1.2M 농도를 첨가하여 기능화 하는 단계(단계 1); 및
상기 단계 1의 기능화 후 16 내지 32시간, pH 6.5 내지 9.0, 2 내지 30℃ 조건에서 바이오물질을 고정하는 단계(단계 2);
를 포함하는 금속 나노튜브에 바이오물질을 고정하는 방법을 제공한다.
본 발명에 따른 금속 나노튜브에 바이오물질을 고정하는 방법에 있어서, 상기 단계 1은 글루타르 알데히드를 0.6 내지 1.0M의 농도로 사용하는 것을 특징으로 하며, 바람직하게는 0.6M의 농도로 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 금속 나노튜브에 바이오물질을 고정하는 방법에 있어서, 상기 단계 2는 20 내지 28시간, pH 7.0 내지 8.5, 4 내지 30℃ 조건에서 바이오물질을 고정하는 것을 특징으로 하며, 바람직하게는 pH 7.4 내지 7.6의 조건에서 바이오물질을 고정할 수 있다. 바이오물질을 고정하는 방법에 있어서, 20시간 미만이거나, pH가 7.0미만이고 온도가 4℃ 미만일일 경우 효소 고정화 수율이 낮아지는 문제가 있을 수 있으며, 28시간을 초과하고 pH가 8.5를 초과하거나 온도가 30℃를 초과하는 경우 효소고정화 효율이 낮아지는 문제가 있을 수 있다.
본 발명에 따른 금속 나노튜브에 바이오물질을 고정하는 방법에 있어서, 상기 단계 2의 바이오물질은 단백질, DNA, RNA 및 효소(Enzyme)로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 효소는 글루코오스 옥시다아제(glucose oxidase; GOx), 겨자무과산화효소(horseradish peroxidase ;HRP), 리파아제(lipase) 및 콜레스테롤산화효소(cholesterol oxidase; ChOx)로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하며, 더욱 바람직하게는 리파아제를 사용할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 발명에 따른 금속 나노튜브에 바이오물질을 고정하는 방법에 있어서, 상기 금속 나노튜브는 금속산화물 나노튜브를 사용할 수 있으며, 바람직하게는 SnO2 나노튜브를 사용하여 바이오물질을 고정할 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
본 발명의 일실시예로서, 금속 나노튜브는 하기와 같이 제조할 수 있다.
SnCl2를 유기용매에 용해시키는 단계(단계 1);
상기 단계 1의 SnCl2가 용해된 용액에 고분자를 30 내지 70℃에서 1 내지 5시간 용해시켜 전기방사용액을 제조하는 단계(단계 2);
상기 단계 2의 전기방사용액을 실린지에 넣고 실린지 펌프를 이용하여 0.3mL/h 내지 0.7mL/h로 공급하며 10 내지 17kV의 전압을 인가하여 전기방사하는 단계(단계 3);
상기 단계 3의 전기방사로 생성된 생성물을 100 내지 140℃의 오븐에서 건조하여 잔류용매를 증발시키는 단계(단계4); 및
상기 잔류용매를 증발시킨 단계 4를 350 내지 650℃에서 30 내지 2시간 동안 열처리하여 고분자를 제거하여 SnO2 중공 나노튜브를 제조하는 단계(단계5);를 포함하는 제조방법으로 제조할 수 있다.
본 발명의 일실시예로서, 상기 단계 1의 유기용매는 디메틸포름아미드, 페놀, 톨루엔, 증류수, 에탄올, 메탄올 및 프로판올로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있으며, 바람직하게는 디메틸포름아미드와 에탄올을 사용할 수 있다.
본 발명의 일실시예로서, 상기 단계 2의 고분자는 폴리비닐피롤리돈, 폴리메타크릴레이트, 폴리비닐알코올 및 폴리비닐아세테이트로 이루어진 군을부터 선택되는 것을 특징으로 하며, 바람직하게는 폴리비닐피롤리돈을 사용할 수 있다.
본 발명의 일실시예로서, 상기 단계 1의 SnCl2는 상기 단계 1의 유기용매기준 0.06 내지 0.1 중량비를 사용할 수 있으며, 바람직하게는 0.08의 중량비로 사용할 수 있다.
본 발명의 일실시예로서, 상기 단계 2의 고분자는 상기 단계 1의 유기용매 기준 0.08 내지 0.12의 중량비를 사용할 수 있으며, 바람직하게는 0.1의 중량비로 사용할 수 있다.
바이오물질이 고정된 금속 나노튜브
본 발명은 상기 고정 방법에 따라 바이오물질이 고정된 금속 나노튜브를 제공한다.
바이오물질이 고정된 금속 나노튜브를 포함하는 바이오센서
본 발명은 상기 바이오물질이 고정된 금속 나노튜브를 포함하는 바이오센서를 제공한다.
바이오센서를 이용하여 지방산, 포도당, 과산화수소, 트리뷰티린(tributyrin), 또는 콜레스테롤을 검출
본 발명은 상기 바이오센서를 이용하여 지방산, 포도당, 과산화수소, 트리뷰티린 또는 콜레스테롤을 검출하는 방법을 제공한다.
바람직하게 본 발명에 따른 바이오센서를 이용하여 팜유와 같은 장쇄 지방산 검출에 사용할 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
이하, 본 발명을 하기의 실시예에 의하여 더욱 상세하게 설명한다. 단, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기의 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
<제조예 1> SnO 2 나노튜브 제조
단계 1: SnCl2(0.4g)을 디메틸포름아미드(dimethylformaide) 2.5mL와 에탄올 2.5mL가 1:1비율로 혼합된 용액에 용해시킨다.
단계 2: 상기 단계 1의 SnCl2가 용해된 용액에 폴리비닐피롤리돈(Polyvinyl pyrrolidone) 0.5g을 50℃에서 3시간 용해시켜 전기방사용액을 제조하였다.
단계 3: 단계 2의 전기방사용액을 실린지에 넣고 실린지 펌프를 이용하여 0.5mL/h로 공급하며 14 내지 15kV의 전압을 인가하여 전기방사하였다.
단계 4: 단계 3의 전기방사로 생성된 생성물을 120℃의 오븐에서 밤새 건조시켜 잔류용매를 증발시켰다.
단계 5: 500℃에서 1시간 동안 열처리하여 PVP를 제거하고 SnO2 나노튜브를 제조하였다.
<실시예 1> SnO 2 나노튜브에 효소 고정화
단계 1: 상기 제조예 1을 통해 제조된 SnO2 나노튜브 10mg에 0.6M 의 글루타르알데히드로 처리하여 기능화 하였다.
단계 2: 상기 기능화된 SnO2 나노튜브에 1mg의 효소(GOx, HRP 및 lipase)를 각각 다른 pH(GOx 및 HRP: pH 7.0, 리파아제: pH 7.5)에서 혼합하고 4℃, 150rpm으로 24시간 동안 배양하여 효소를 고정화 하였다.
결합되지 않은 효소 분자는 4℃, 13,000rpm에서 10분간 원심분리하여 상등액으로 분리하였다(도 1참조).
<실험예 1> 효소 고정화를 위한 최적 조건 확인
상기 실시예 1의 효소 고정을 위한 최적조건을 확인하기 위하여 상이한 농도의 글루타르 알데히드로 작용화시키고 고정화 수율 (%)과 고정화 효율 (%)을 확인하였다.
리파아제의 경우 글루타르알데히드와 Tris-HCl buffer에서 SnO2 나노 튜브에 효소를 고정하였고, HRP의 경우 0.1M의 인산나트륨 완충액(sodium phosphate buffer)에서 SnO2 나노 튜브에 효소를 고정하였고, GOx의 경우 0.24M의 인산나트륨 완충액(sodium phosphate buffer)에서 SnO2 나노 튜브에 효소를 고정하였다.
0.6, 0.8 및 1 M 농도의 글루타르 알데하이드를 사용하였으며, SnO2 나노 튜브 1g 당 10 내지 200mg의 효소(리파아제, HRP 및 GOx)를 사용하였다.
그 결과 0.6M 농도의 글루타르 알데히드에서 처리할 경우 최적의 고정화 수율과 고정화 효율을 확인할 수 있었다(도 4d, 도 4e 및 도 4f참조).
효소 배양시간에 따른 고정화효율 및 수율을 확인하였다. 그 결과, 배양시간이 24시간일 때 세가지 효소 모두에서 최적의 고정화 효율 및 수율을 확인할 수 있었다(도 4a 참조).
또한, 글루타르알데히드로 SnO2 나노 튜브에 효소를 고정후 배양 pH 조건에 따른 고정화 효율 및 수율을 확인하였다. 그 결과, pH 7.5에서 리파아제에 대해 고정화 효율과 고정화 수율이 가장 높았으며 (도 4b 참조), HRP와 GOx 효소 에서의 최적 pH 조건은 7.0이었다(도 4g, 도 4h참조).
또한, 글루타르알데히드로 SnO2 나노 튜브에 효소를 고정하였고, 효소 배양온도에 따른 고정화효율 및 수율을 확인하였다. 그 결과, 4 ℃에서 리파아제의 고정화 효율과 고정화 수율이 가장 높았다(도 4c참조).
SnO2 나노 튜브는 리파아제의 경우 93 %의 고정화 수율과 89 %의 고정화 효율을 보였다. HRP 및 GOx의 활성도는 각각 78 % 및 81 %의 고정화 효율로 상당 수준까지 유지되었다(표 1). 글루타르 알데히드 농도, pH 및 온도의 변화는 효소의 특성의 차이로 인한 것이다. SnO2 중공 나노튜브 1 g 당 리파아제, HRP 및 GOx의 효소 로딩은 각각 217, 181 및 196 mg이었다.
Enzyme Amount of proteins in wash out Immobilization Yield (%) Immobilization Efficiency (%)
Lipase 7.30 ± 2.3 92.7 ± 4.3 88.7 ± 3.4
HRP 18.5 ± 3.1 81.5 ± 6.2 77.6 ± 5.3
GOx 27.4 ±3.4 72.6 ± 5.6 81.4 ± 6.2
<실험예 2> SnO 2 나노튜브 및 효소 고정된 SnO 2 나노튜브의 기계분석
상기 실시예 1 및 실시예 2의 SnO2 나노 튜브의 표면 구조는 SEM, TEM, XRD 및 BET 분석을 진행하였다.
SEM분석은 SUPRA 55VP(Carl Zeiss, Oberkochen, Germany)을 사용하였으며, TEM 측정을 위해, 건조된 필름을 에탄올에 담갔다. 그 다음 이 용액 한 방울을 표준 구리 격자 상에 놓고 용매를 공기 중에서 증발시켰다.
XRD 실험은 40 kV 및 300 mA에서 작동하는 Cu Kα 방사선 (λ = 1.5406 ÅA)을 갖는 Rigaku 18 kW 회전 양극 X- 선 발생기를 사용하였다. 2θ 범위는 10 ° 내지 80 °이고, 스캐닝 속도는 3 °/분이고, 샘플로부터 검출기까지의 거리는 185mm이다.
또한, SnO2 중공 나노 튜브의 비 표면적은 실온의 진공 오븐에서 샘플을 건조시킨 후 Belsorp-mini II 분석기를 사용하여 BET 방법 (비 표면적에 대한)에 의한 N2 흡착 - 탈착 등온선에서 측정하였다. 측정 전에, SnO2 중공 나노 튜브는 진공 (10-2 Torr)하에 1 시간 동안 70 ℃에서 추가로 탈기되었다.
본 발명에 따른 SnO2 나노튜브의 관형 구조 모습은 도 2a 및 도 2c의 SEM (Scanning Electron Microscopy) 이미지로 확인할 수 있었으며, 또한, 도 2e의 TEM이미지와 후방 산란 모드(도 2g참조)를 사용하여 구조의 내부 공극을 확인하였다. 따라서 상기 결과를 통해 관형의 구조를 갖고, 크기가 40 내지 50 nm 인 것을 확인할 수 있었다.
효소가 고정된 SnO2 나노튜브의 SEM 이미지는 도 2b 및 도 2d에서처럼 효소가 SnO2 중공 나노 튜브에 쉽게 결합되어있는 것으로 볼 수 있다. 또한, 자유 리파아제 및 리파아제가 고정된 SnO2 나노튜브의 TEM 이미지를 도 2e 및 도 2f에 나타내었다. 효소 고정 후 SnO2 중공 나노 튜브의 어두운 부분은 리파제의 내부 위치를 나타낸다. 이러한 결과는 리파아제가 SnO2 나노튜브의 다공성 특성 때문에 SnO2 나노튜브의 표면과 내부 루멘(구멍) 모두에 결합되어 있음을 확인할 수 있다(그림 2b, d, f 참조).
또한, 결정학적 정보를 얻기 위해 SnO2 나노 튜브를 X 선 회절 (XRD)으로 측정 하였다(그림 3a 참조). Scherrer의 식을 이용하여 SnO2 나노 입자의 크기를 가장 강한 피크 (110)에서부터 43.18 nm로 계산하여 SEM 이미지(그림 2a 및 c)에 표시된 크기와 일치시켰으며, Brunauer-Emmett-Teller (BET) 법으로 계산한 SnO2 중공 나노 튜브의 표면적 및 전체 세공 용적은 각각 15.6 m2/g 및 0.12 cm3/g이었고, 그에 따라 등온선을 그렸다(도 3b).
표면적 및 총 세공 크기가 각각 6.3 m2/g 및 0.05 cm3/g까지 현저하게 감소하여 SnO2 중공 나노 튜브에 대한 효소의 내부 및 외부 고정화가 모두 나타남을 확인할 수 있었다.
또한 Barrett-Joyner-Halenda (BJH) 플롯 (도 3c)에서 볼 수 있듯이, 24.4와 58.1 nm의 공극 크기에서 작은 피크가 있어 SnO2 나노 입자 사이의 공극을 나타내며, SnO2 중공 나노 튜브 다공성의 21.3 및 43.6nm로 감소함은 효소의 내부 고정화를 나타낸다.
측정된 더 큰 세공 (직경이 100nm 이상인)은 SnO2 나노 튜브의 중공 구조에 기인한다. 또한, BJH 방법으로부터 추론한 평균 기공 직경은 SnO2 나노 튜브의 경우 45.4 nm였다.
리파아제, HRP 및 GOx와 같은 구형의 효소가 3-6 nm의 전형적인 직경을 가지므로 이들 SnO2 나노 튜브의 루멘에 쉽게 로드될 수 있으며 지지체와의 공유결합으로 인해 확산되기가 어려울 수 있다.
SnO2 나노 튜브는 리파아제의 217 mg/g의 고부하와 93 %의 고정화 수율을 가져 왔으며, 이는 루멘 구멍과 함께 추가 다공성에 기인 할 수 있다 (그림 3b 및 도 3c참조).
<실험예 3> SnO 2 나노튜브의 열중량 분석
효소 고정 전후의 SnO2 중공 나노 튜브 변화를 확인하고 정량하기 위해 원소 분석을 수행 하였다 (표 2 참조).
리파아제 고정 전후의 SnO2 중공 나노 튜브의 총 탄소, 질소 및 산소 함량을 2400 시리즈 II CHNS / O 원소 분석기 (100 V; PerkinElmer, Waltham, MA, USA)를 사용하여 분석 하였다.
자유 효소와 고정화된 효소는 모두 FTIR 분광기를 사용하여 분석하였다. CLSM 분석을 위해 탄산염 완충액 (0.5M, pH 9.0)에 리파아제 1 mL를 표지하기 위한 FITC 8 mg를 용해시키기 위해서 DMSO (2 mg / mL)를 사용하였고, 생성된 용액을 어두운 곳에서 300 rpm으로 6 시간 동안 배양 하였다. 과량의 FITC는 증류수로 투석하여 제거하였다.
FITC 표식된 리파아제는 SnO2 나노튜브 상에 고정화를 위해 사용되었다. CLSM 이미지는 FV-1000 Olympus 공촛점 현미경으로 촬영했다.
효소 고정 후 각 원소 (C, O, N)의 상대적 함량이 크게 증가한 것은 SnO2 중공 나노 튜브에 효소가 많이 축적되었음을 의미한다. 또한, SnO2 중공 나노 튜브의 표면에서 녹색 형광의 높은 강도는 FITC (Fluorescein isothiocyanate) 태깅된 리파아제에 기인한 것으로 표면의 효소 농도가 더 큼을 나타낸다.
나노 튜브의 벽을 따라 균일한 효소 분포가 녹색 형광으로 나타났다 (도 6b 및 6c). SEM, TEM 및 공촛점 레이저 스캐닝 현미경 (CLSM) 결과에 기초하여, 효소가 SnO2 중공 나노 튜브 상에 내부적으로 및 외부적으로 고정화된 것을 확인할 수 있다.
또한, 열중량 분석에서 SnO2 중공상 나노 튜브의 중량을 59 %로 현저하게 감소시키면서 리파아제의 고하중을 평가 하였다 (도 6d). 아미드 결합 (N = C = O) 스트레치 상관관계가 있을 수 있는 고정화된 리파아제의 푸리에 변환 적외선 (FTIR) 스펙트럼에서 1718-1613 cm-1에서 부가적인 피크가 존재 함으로서, 효소가 효과적으로 고정된 것을 알 수 있다 (도 6a 참조). SnO2 나노 튜브 입자가 637 cm-1에서 O-Sn-O 스트레치 진동이 관찰되었다. SnO2와 리파아제 결합의 FTIR 스펙트럼에서 1400-757 cm-1의 피크는 C-O, C-N 및 C-C 진동에 기인한다. 또한 3050 ~ 3500 cm-1 사이의 피크는 아미노산의 -OH 진동과 각각 일치한다.
NP Type Nitrogen Carbon Oxygen
Free SnO2-NT 0.00 3.60 11.03
Immobilized SnO2-NT 1.77 11.61 18.35
<실험예 4> 고정화된 리파아제의 특성
<실험예 4-1> 고정화된 리파아제의 열적 안정성
고온에서 고정화 및 가교된 리파제의 상대활동도가 향상되었다. 자유 리파아제의 최적 온도는 50 ℃이며, 고정화 및 교차 결합된 리파아제의 경우 55 ℃로 바뀌었다(도 5b 참조). 60 내지 80 ℃의 더 높은 온도에서 가교 결합된 리파아제는 자유 리파아제 및 고정화된 리파아제보다 높은 활동도를 유지하는 것을 알 수 있다.
자유 리파아제, 고정화된 리파아제 및 가교 결합된 리파아제의 pH 조건에 따른 활성을 Tris-HCl 완충액을 사용하여 측정 하였다.
또한, 자유 리파아제, 고정화된 리파아제 및 가교 결합된 리파아제의 열적 안정성을 조사하기 위해 pH 7.0에서 리파아제를 35 내지 70 ℃의 온도에서 4.5 시간 배양 한 후 각 효소의 잔류 활성(%)을 계산 하였다.
각 샘플을 30 분 간격으로 채취하고 표준 활성 조건에서 잔류 활성 (%)을 측정했습니다. 초기 활동을 100 %로 하였다.
그 결과, 도 7a에서와 같이, 70℃에서 자유리파아제의 잔류활성은 거의 없는 반면, 고정화된 리파아제 및 가교결합된 리파아제의 경우 높은 잔류활성을 보이는 것을 알 수 있다.
70 ℃의 온도에서의 고정화된 리파아제 및 가교 결합된 리파아제의 안정성은 배양 4.5 시간 후 각각 42 % 및 61 %로 증가하였고, 이는 자유 리파아제(4 %)보다 거의 11 배 및 15 배 더 높았다(도 7d 참조).
자유 리파아제, 고정화된 리파아제 및 가교 결합 리파제의 반감기 (t1 / 2)는 50 ℃에서 각각 7.1 시간, 22 시간 및 31 시간이었다 (도 7c 참조). 가교 결합된 리파아제의 반감기는 각각 고정화된 리파아제 및 자유 리파아제의 반감기보다 141 % 및 333 % 더 높았다.
상기 실험 결과를 통해 고정화된 리파아제 및 가교 결합된 리파아제의 향상된 안정성은 글루타르알데히드와의 SnO2 중공 나노 튜브와의 결합 방식으로 인한것을 확인할 수 있었다. 그 이유는 담체가 구조적 변형을 피하기 위해 효소에 외부 백본을 제공하여 부식 효과를 최소화하기 때문이다(도 2f 및 3b 참조).
<실험예 4-2> 고정화된 리파아제의 pH 안정성
pH 8.5, 9, 9.5에서 자유 리파아제, 고정화된 리파아제 및 가교 결합된 리파아제의 최대 활동도가 관찰되었다(그림 5a 참조). 고정화 및 가교 결합된 리파아제는 자유 리파아제와 비교하여 8.5 내지 10의 넓은 pH 범위에서 더 높은 활동도를 유지 하였다. 가교 결합된 리파아제는 pH 9, 9.5 및 10에서 각각 100 %, 98 % 및 93 % 였고 자유 리파아제는 각각 87 %, 72 % 및 59 %였다.
또한 최적의 온도(50℃)에서 다른 pH 조건(pH7 내지 11)에서 4 시간 인큐베이션 한 후 각각의 경우에 잔류 활성을 계산하여 자유 리파아제, 고정화된 리파아제 및 가교 결합 리파아제의 안정성을 조사 하였다.
4시간 배양후에 pH 11에서 고정화된 리파아제는 38%의 안정성 및 가교 결합된 리파아제는 52%의 안정성을 보였으나, 자유 리파아제는 잔류활성을 완전히 잃었다(도 8 참조).
따라서, 높은 pH에서, 고정화된 리파아제 및 가교결합된 리파아제는 자유 리파아제보다 높은 안정성을 갖는 것을 알수 있다.
<실험예 5> 고정화된 리파아제의 재사용성
효소의 재사용 가능성은 표준 조건하에서 고정화된 리파아제 및 가교 결합된 리파아제 모두에 대해 측정 하였다. 각 사이클 후, 리파아제와 결합된 나노 입자를 4 ℃에서 13,000 rpm에서 5 분간 원심 분리로 분리하고, 완충액으로 2 회 세척 한 후, 표준 분석 조건 하에서 새로운 완충액 / 기질 용액에 재현탁시켰다. 첫 번째 사이클의 잔류 활성 (%)은 100 %로 하여 비교하였다.
도 7b에 나타낸 바와 같이, 가교 결합된 리파제 및 고정화된 리파아제는 10 회 연속 사용 후에도 활성의 91 % 및 82 %를 유지 하였다.
가교 및 고정화된 리파아제의 활성 상실은 효소 및 지지체 간의 결합 강도의 약화에 영향을 준다. 또한, 활성 부위와 기질 사이에 빈번한 접촉은 고정된 효소를 왜곡시킬 수 있어 촉매 효율을 감소시킨다.
<실험예 6> 고정화된 리파아제의 분리
SnO2 나노튜브로부터 분리된 효소는 재사용을 방해하는 주요 원인 중 하나이다. 본원발명에 따른 실시예 1을 25 ℃에서 1 시간 동안 1M의 NaCl (1 M)로 처리하여 효소 분리 효과를 평가 하였다.
분리된 효소는 4 ℃에서 10 분간 10000 rpm으로 원심 분리 한 후 상층액의 단백질 농도를 분석하여 모니터링 하였다. 상당한 양의 wash-out 단백질이 상등액에서 관찰되었다. 상등액 중의 효소는 공유 결합된 것 이외에 나노 튜브에 효소가 물리적으로 흡착된 것이다.
글루타르 알데히드로 처리로 인한 효소 분리 감소 효과를 확인하기 위해, 글루타르 알데하이드(0.1M)를 인산 완충액(50mM, pH7)에서 4℃에서 30분동안 150rpm으로 흔들어서 추가 가교 결합을 시켰다.
3 개의 효소 중, 0.1 M 글루타르 알데하이드와의 가교 결합 후 리파아제에 대해 11 %의 효소분리가 관찰되었다. 다른 두 효소의 경우 가교 결합 후 효소 분리의 감소를 보였다 (표 3 참조).
Enzyme IY% IE% after
immobilization		 (%) Leaching
after
immobilization		 IE% after
cross-linking		 (%) Leaching
after
cross-linking
Lipase 93±4 89±6 36.4±8 86±5 11.4±4
HRP 81.5±6 78±5 32.3±4 81±5 19.5±2
GOx 73±5 81±6 46±5 79±5 22.5±5
IY : Immobilization yields(%)
IE : Immobilization efficiency(%)
<실험예 7> 전기화학적 분석
야자유 (50 mg/dL)를 함유한 완충액 (50 mM)이 포함된 유리 카본 전극(glassy carbon electrode; GCE)에서 측정한 리파아제, 리파아제가 고정된 SnO2 나노튜브 및 SnO2 나노튜브 순환 전압 전류 그래프가 도 9에 나와있다.
삼중 전극 바이오센서가 있는 경우 야자유에서 양극 및 음극 전류피크가 관찰된다. 생체전극은 SnO2 나노튜브, 자유 리파아제 및 리파아제가 고정된 SnO2 나노튜브 각각에 대해 0.49, 0.58 및 0.71V의 환원 전위를 나타냈다. 상기 결과에서, 고정화된 리파제에 대한 야자유의 산화 환원 전위의 변화는 전하 - 전도성을 갖는 SnO2 중공 나노 튜브로 인한 것을 알 수 있다.
또한, 자유 리파아제 및 리파아제가 고정된 SnO2 나노튜브의 최대 피크 전류 밀도는 야자유 50 mg/dL의 존재 하에서 각각 0.22 및 1.54 mV이었다.
이러한 결과는 높은 전기 화학적 특성으로 리파아제가 고정된 SnO2 나노튜브가 야자유와 같은 장쇄 지방산을 검출하는데 더 효율적이라는 것을 확인할 수 있다.
GCE에 고정된 자유 리파아제 및 리파아제가 고정된 SnO2 나노튜브의 최대 양극 전류에 대한 최적 pH 값은 각각 pH 8.0 및 8.5였다. 전류 밀도는 기질 농도가 25에서 100mg/dL까지 증가함에 따라 선형적으로 증가했다. 여기서, 고정화된 리파아제는 자유 리파아제 보다 야자유의 검출에 더 효율적이었으며, 바이오센서로서 활용이 가능함을 보여주는 결과이다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특히 청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (13)

  1. SnO2 나노튜브에 글루타르알데히드 0.4 내지 1.2M 농도를 첨가하여 기능화 하는 단계(단계 1); 및
    상기 단계 1의 기능화 후 16 내지 32시간, pH 6.5 내지 9.0, 2 내지 30℃ 조건에서 바이오물질을 고정하는 단계(단계 2);
    를 포함하는 SnO2 나노튜브에 바이오물질을 고정하는 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 단계 1은 글루타르알데히드를 0.6 내지 1.0M의 농도로 사용하는 것을 특징으로 하는 바이오물질을 고정하는 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 단계 2는 20 내지 28시간, pH 7.0 내지 8.5, 4 내지 30℃ 조건에서 바이오물질을 고정하는 것을 특징으로 하는 바이오물질을 고정하는 방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 단계 2는 pH 7.4 내지 7.6의 조건에서 바이오물질을 고정하는 것을 특징으로 하는 바이오물질을 고정하는 방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 단계 2의 바이오물질은 단백질, DNA, RNA 및 효소(Enzyme)로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 바이오물질을 고정하는 방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 효소는 글루코오스 옥시다아제(GOx), 겨자무과산화효소(HRP), 리파아제(lipase) 및 콜레스테롤산화효소(ChOx)로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 바이오물질을 고정하는 방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 효소는 리파아제(lipase)인 것을 특징으로 하는 바이오물질을 고정하는 방법.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 따른 바이오물질이 고정된 SnO2 나노튜브.
  11. 제 10항의 바이오물질이 고정된 SnO2 나노튜브를 포함하는 바이오센서.
  12. 제 11항의 바이오센서를 이용하여 지방산, 포도당, 과산화수소, 트리뷰티린(tributyrin), 또는 콜레스테롤을 검출하는 방법.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 지방산은 팜유(palm oil)인 것을 특징으로 하는 방법.
KR1020170111390A 2017-08-31 2017-08-31 금속나노튜브에 바이오물질을 고정하는 방법 및 이를 포함하는 바이오센서 KR102003122B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170111390A KR102003122B1 (ko) 2017-08-31 2017-08-31 금속나노튜브에 바이오물질을 고정하는 방법 및 이를 포함하는 바이오센서

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170111390A KR102003122B1 (ko) 2017-08-31 2017-08-31 금속나노튜브에 바이오물질을 고정하는 방법 및 이를 포함하는 바이오센서

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190024411A KR20190024411A (ko) 2019-03-08
KR102003122B1 true KR102003122B1 (ko) 2019-07-24

Family

ID=65801722

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170111390A KR102003122B1 (ko) 2017-08-31 2017-08-31 금속나노튜브에 바이오물질을 고정하는 방법 및 이를 포함하는 바이오센서

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102003122B1 (ko)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102244303B1 (ko) * 2019-05-22 2021-04-26 연세대학교 산학협력단 마찰재 및 그 제조방법
KR102337896B1 (ko) * 2019-12-24 2021-12-09 중앙대학교 산학협력단 포도당 검출을 위한 바이오센서의 전극 및 이의 제조방법
CN115093017B (zh) * 2022-07-01 2023-07-25 宁夏医科大学 双酶-无机杂化纳米花微球的制备方法及其应用

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100584188B1 (ko) * 2004-03-08 2006-05-29 한국과학기술연구원 나노선 광센서 및 이를 포함하는 키트
KR100991011B1 (ko) 2008-06-10 2010-10-29 한국화학연구원 금속 나노입자가 고정화된 탄소나노튜브를 포함하는 바이오센서 및 그 제조방법

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Applied Surface Science, (2013), 275, pp 347-360.
J. Nanosci. Nanotechnol.,(2010), 10(12), pp 8286-8292.
셀룰로오스 기반 담체를 이용한 리파아제의 고정화 연구, 건국대학교 석사학위논문, (2014), pp 1-52.

Also Published As

Publication number Publication date
KR20190024411A (ko) 2019-03-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Kumar et al. SiO2 microparticles with carbon nanotube-derived mesopores as an efficient support for enzyme immobilization
Park et al. Eggshell membrane: Review and impact on engineering
Anwar et al. SnO2 hollow nanotubes: a novel and efficient support matrix for enzyme immobilization
Chen et al. Recent advances in electrochemical sensing for hydrogen peroxide: a review
Feng et al. Enzymes immobilized on carbon nanotubes
Senthamizhan et al. Glucose sensors based on electrospun nanofibers: a review
Wang et al. Covalent immobilization of redox enzyme on electrospun nonwoven poly (acrylonitrile‐co‐acrylic acid) nanofiber mesh filled with carbon nanotubes: A comprehensive study
Bao et al. New nanostructured TiO2 for direct electrochemistry and glucose sensor applications
Aldhahri et al. Ultra-thin 2D CuO nanosheet for HRP immobilization supported by encapsulation in a polymer matrix: characterization and dye degradation
Kahoush et al. Surface modification of carbon felt by cold remote plasma for glucose oxidase enzyme immobilization
Le Goff et al. Enzymatic biosensors based on SWCNT-conducting polymer electrodes
Tan et al. An amperometric cholesterol biosensor based on multiwalled carbon nanotubes and organically modified sol-gel/chitosan hybrid composite film
KR102003122B1 (ko) 금속나노튜브에 바이오물질을 고정하는 방법 및 이를 포함하는 바이오센서
Li et al. Fabrication of multilayer films containing horseradish peroxidase and polycation-bearing Os complex by means of electrostatic layer-by-layer adsorption and its application as a hydrogen peroxide sensor
Wan et al. Electrospun nanofibrous membranes filled with carbon nanotubes for redox enzyme immobilization
Cosnier et al. Mesoporous TiO2 films: New catalytic electrode fabricating amperometric biosensors based on oxidases
Kumar-Krishnan et al. Chitosan supported silver nanowires as a platform for direct electrochemistry and highly sensitive electrochemical glucose biosensing
Sheng et al. Direct electrochemistry of glucose oxidase immobilized on NdPO4 nanoparticles/chitosan composite film on glassy carbon electrodes and its biosensing application
CN101441192B (zh) 一种生物电极及其制作方法
Vural et al. Preparation and physical/electrochemical characterization of carbon nanotube–chitosan modified pencil graphite electrode
Zhao et al. Enzyme-based electrochemical biosensors
Jain et al. Low-molecular-weight hydrogels as new supramolecular materials for bioelectrochemical interfaces
Huang et al. Electrospun nanofibers: from rational design, fabrication to electrochemical sensing applications
Gupta et al. Functionalized multi-walled carbon nanotubes/polyvinyl alcohol membrane coated glassy carbon electrode for efficient enzyme immobilization and glucose sensing
Qian et al. Three dimensional porous graphene–chitosan composites from ice-induced assembly for direct electron transfer and electrocatalysis of glucose oxidase

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant