KR102484336B1 - 혈당측정용 바이오센서 및 이의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 쯔비터 이온성 단량체를 플라즈마 중합하여 전극에 코팅함으로써 전자 전이 매개체로 이용하였으며, 제조방법이 간단하고 쉬워 대량생산에 용이하고, 센서 성능 또한 우수함에 따라 혈당측정센서로 이용될 수 있다.

Description

혈당측정용 바이오센서 및 이의 제조방법 {Biosensor for measuring blood glucose and manufacturing method thereof}
본 발명은 혈당측정용 바이오센서 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
2019년 기준 전 세계 성인 11명 중 1명 꼴인 4억 6,300만 명이 당뇨병 환자인 것으로 추산되었으며, 2045년에는 총 7억 명에 달할 것으로 예상되어 심각성이 대두되고 있다. 2018년 기준 국내 30세 이상 성인의 당뇨병 유병률은 13.8%로, 이는 494만 명에 해당하며, 당뇨병 전 단계인 공복혈당장애 유병률은 26.9%에 달해 이를 포함하면 국내 당뇨병 고위험군 환자 수는 948만 명에 이른다. 당뇨병은 환자의 삶의 질을 현저히 감소시키는 것은 물론 막대한 사회적·경제적 손실을 일으킴에 따라 당뇨병의 조기 진단 및 현재의 혈당 상태 파악이 매우 중요하다.
당뇨병은 인슐린의 분비 또는 수용에 장애가 발생하는 대사질환으로, 인슐린은 췌장의 베타 세포에서 생산되는 호르몬으로서 세포들이 당(glucose)을 에너지로 변환할 수 있게 하는 역할을 하는데, 당뇨병은 인슐린이 부족하거나 인슐린의 작용에 저항이 있어 혈중 포도당 농도가 높은 것이 특징이다. 당뇨병 발생의 주요 원인으로는 유전 및 환경 요인이 있으며, 환경 인자로는 고령, 비만, 스트레스, 임신, 감염, 약물 등을 들 수 있다. 오랜 기간 동안 고혈당 상태를 유지하게 되면 혈관벽이 손상되어 동맥경화증, 고혈압, 뇌경색, 심근경색증 등 심혈관계 질환과 신경계 질환, 안질환과 같은 다양한 합병증이 유발될 수 있다. 당뇨병은 질환 자체보다 이로 인한 합병증이 더욱 심각하며, 당뇨병을 제대로 관리하지 않을 경우 사망에까지 이를 수 있다.
당뇨병은 꾸준하고 적극적인 관리가 필요하며, 특히 지속적인 혈당 관리를 통해 합병증을 예방하는 것이 중요하다. 혈액 중의 혈당 농도 측정은 당뇨병 환자의 당 흡수량 조절에 매우 중요할 뿐만 아니라 당뇨병 환자의 조기발견과 치료에 있어 필수적이다.
이를 위해 혈당측정센서에 대한 연구개발이 활발히 진행되고 있다. 일 예로, 한국공개특허 10-2014-0069324호에는 귀금속 원소로 구성된 금속성 층을 포함하는 글루코스 측정용 바이오센서 전극에 대해 개시되어 있으며, 금속을 이용하여 스퍼터링 방식에 의해 제조되었다. 그러나 이는 센서 제작 공정이 복잡하여 생산성이 떨어지고, 이로 인해 센서 자체의 가격이 상승하는 문제점이 있다. 이처럼 종래의 센서들은 어렵고 복잡한 과정으로 제조됨에 따라 제조비용 등을 고려할 때 대량생산이 용이하지 않다. 이에 보다 간편한 방법의 바이오센서 제작이 요구되고 있다.
본 발명은 보다 쉽고 간편한 방법으로 제조 가능한 혈당측정용 바이오센서를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 1) 증류수에 쯔비터 이온성 단량체를 용해시켜 코팅용액을 제조하는 단계; 2) 기판을 준비하는 단계; 3) 상기 코팅용액 및 가스를 플라즈마 반응기로 주입한 후 상기 기판 표면에 분사하여 플라즈마 처리하는 단계; 4) 상기 기판 표면에 상기 쯔비터 이온성 단량체가 중합된 고분자막을 형성하는 단계; 5) 인산완충용액에 효소를 용해시킨 용액을 상기 4)단계에 의해 고분자막이 형성된 기판에 떨어뜨려 효소를 고정화시키는 단계; 및 6) 저온에서 건조시키는 단계;를 포함하는 혈당측정용 바이오센서 제조방법을 제공한다.
상기 플라즈마는 저온 플라즈마이며, 상기 플라즈마 처리 시간은 5분 내지 20분인 것을 특징으로 한다.
상기 쯔비터 이온성 단량체는 1-비닐-3-(3-설포네이트프로필)-1H-이미다졸-3-윰(1-Vinyl-3-(3-sulfonatopropyl)-1H-imidazole-3-ium)이며, 상기 가스는 질소가스 또는 아르곤가스를 포함하고, 상기 효소는 글루코스 산화효소(glucose oxidase); 글루코스 탈수소화효소(glucose dehydrogenase); 글루코스 헥소키나아제(glucose hexokinase); 글루탐산 탈수소화효소(glutamate dehydrogenase); 글루타믹 옥살아세틱 트랜스미나아제(glutamic oxalacetic transaminase); 및 글루타믹 피루빅 트랜스미나아제(glutamic pyruvic transaminase);로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나이다.
상기 쯔비터 이온성 단량체는 상기 증류수 100 중량부에 대하여 0.05 내지 1 중량부가 혼합되며, 상기 효소는 상기 인산완충용액 100 중량부에 대하여 0.1 내지 0.8 중량부가 혼합된다.
상기 기판은 금, 은, 구리, 백금, 카본, 인듐 주석 산화물(indium tin oxide; ITO) 또는 알루미늄이다.
또한, 다른 측면에서 본 발명은 상기 제조방법으로 제조된 혈당측정용 바이오센서 및 이를 이용하여 분리된 시료에서 혈당을 측정하는 혈당 측정방법을 제공한다.
본 발명에 따른 혈당측정용 바이오센서는 간단하고 손쉬운 방법으로 제조 가능하여 대량생산이 용이하고, 경제적이며, 우수한 센서 성능을 나타냄에 따라 혈당 측정에 응용될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 혈당측정용 바이오센서는 쯔비터 이온성 단량체를 전자 전이 매개체로 이용함으로써 탁월한 전자전달속도를 나타내면서도 전기적·화학적으로 안정하여 높은 감도로 신속한 측정이 가능하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 제조과정을 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 SBVI의 1H-NMR 분석 결과를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 SBVI의 FR-IR 분석 결과를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극의 SEM 분석 결과를 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극의 안정성 평가 결과를 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극의 글루코스 감응 순환전류전압법(CV) 분석 결과를 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극의 글루코스 감응 크로노암페로메트리(CA) 분석 결과를 나타낸 것이다.
이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명에 따른 혈당측정용 바이오센서 제조과정을 나타낸 것이다. 본 발명에 따른 "혈당측정용 바이오센서"는 혈액 또는 소변 내의 글루코스 농도를 측정하는 장치로, 당뇨병 진단 등에 사용될 수 있다. 보다 구체적으로 전기적 신호를 변환할 수 있는 전극 위에 글루코스 산화효소를 화학적 또는 물리적 방법으로 고정시킨 구조를 가지며, 혈액 등의 분석물 내의 글루코스가 효소에 의해 산화되어 발생하는 전자를 전극에 전달하여 생성되는 전류를 측정함으로써 분석물 내의 글루코스 농도를 측정할 수 있다.
본 발명에 따른 혈당측정용 바이오센서 제조방법은 1) 증류수에 쯔비터 이온성 단량체를 용해시켜 코팅용액을 제조하는 단계; 2) 기판을 준비하는 단계; 3) 상기 코팅용액 및 가스를 플라즈마 반응기로 주입한 후 상기 기판 표면에 분사하여 플라즈마 처리하는 단계; 4) 상기 기판 표면에 상기 쯔비터 이온성 단량체가 중합된 고분자막을 형성하는 단계; 5) 인산완충용액에 효소를 용해시킨 용액을 상기 4)단계에 의해 고분자막이 형성된 기판에 떨어뜨려 효소를 고정화시키는 단계; 및 6) 저온에서 건조시키는 단계;를 포함한다.
상기 쯔비터 이온성 단량체는 양이온과 음이온을 모두 갖는 쯔비터 이온(zwitterion)을 가짐으로써 전자 전이 매개체 역할을 하며, 효소친화력을 가져 물리적 방법으로 효소를 고정화시키는 기능을 한다. 상기 쯔비터 이온성 단량체는 1-비닐-3-(3-설포네이트프로필)-1H-이미다졸-3-윰(1-Vinyl-3-(3-sulfonatopropyl)-1H-imidazole-3-ium; sulfobetaine vinylimidaxole; 이하 SBVI로 약기함)인 것이 바람직하다. 상기 SBVI는 vinyl 작용기의 반응을 통해 중합되어 poly(sulfobetaine vinylimidazole) (이하, PSBVI로 약기함) 형태로 기판 표면에 고분자막을 형성한다.
상기 플라즈마는 저온 플라즈마인 것이 바람직하며, 상기 플라즈마 처리 시간은 5분 내지 20분일 수 있으며, 바람직하게는 10분일 수 있다. 플라즈마 처리를 통해 상기 쯔비터 이온성 단량체를 전극에 직접 코팅과 동시에 중합(polymerization)하여 고분자막을 형성할 수 있다. 플라즈마의 강도나 반응시간을 조절하여 고분자막의 두께를 조절 가능하며, 플라즈마의 강도 및 반응시간이 증가할수록 형성되는 고분자막의 두께가 두꺼워진다. 바람직하게는 플라즈마는 15W로 처리할 수 있다.
상기 가스는 질소가스 또는 아르곤가스를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 효소는 글루코스 산화효소(glucose oxidase); 글루코스 탈수소화효소(glucose dehydrogenase); 글루코스 헥소키나아제(glucose hexokinase); 글루탐산 탈수소화효소(glutamate dehydrogenase); 글루타믹 옥살아세틱 트랜스미나아제(glutamic oxalacetic transaminase); 및 글루타믹 피루빅 트랜스미나아제(glutamic pyruvic transaminase);로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나이며, 바람직하게는 글루코스 산화효소일 수 있다.
상기 쯔비터 이온성 단량체는 상기 증류수 100 중량부에 대하여 0.05 내지 1 중량부가 혼합되는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 0.1 중량부가 혼합되는 것일 수 있다. 상기 범위 미만일 경우 전극에 단량체 중합이 제대로 이루어지지 않거나 이온전도도 특성이 열화될 수 있으며, 상기 범위를 초과할 경우 경제적이지 않을 수 있다.
상기 효소는 상기 인산완충용액 100 중량부에 대하여 0.1 내지 0.8 중량부가 혼합되는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 0.3 중량부가 혼합되는 것일 수 있다. 상기 범위 미만일 경우 효소가 전극에 고정되지 않을 수 있으며, 상기 범위를 초과할 경우 효과 대비 경제적이지 않을 수 있다.
상기 기판은 금, 은, 구리, 백금, 카본, 인듐 주석 산화물(indium tin oxide; ITO) 또는 알루미늄일 수 있으며, 바람직하게는 인듐 주석 산화물일 수 있다.
또한, 다른 측면에서 본 발명은 상기 제조방법으로 제조된 혈당측정용 바이오센서 및 이를 이용하여 분리된 시료에서 혈당을 측정하는 혈당 측정방법을 제공한다.
일 예로, 본 발명에 따른 혈당측정용 바이오센서를 이용하여 혈당을 측정하는 혈당 측정방법은 1) 대상(subject)으로부터 수집된 글루코스를 포함하는 샘플을 준비하는 단계; 및 2) 본 발명에 따른 바이오센서에 상기 샘플을 가하여 글루코스 농도를 측정하는 단계;로 이루어질 수 있으며, 상기 샘플은 혈액 또는 소변일 수 있다.
이하, 본 발명을 실시예를 참조하여 더욱 상세히 설명한다. 그러나 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이에 제한되는 것은 아니다.
실시예 1. Sulfobetaine vinylimidazole ( SBVI ) 합성
둥근 플라스크에 acetonitrile 90 mL를 넣었다. 1,3-Propane sultone 및 1-Vinylimidazole을 1:1 몰비로 혼합한 후 상기 둥근 플라스크에 천천히 넣고 24시간 동안 교반하였다. 감압 후 진공건조기에서 건조하였다.
실시예 2. 전극 제조
1) 코팅용액 제조
하기 표 1에 따른 조건으로 코팅용액을 제조하였으며, 가교제로는 N,N'-Methylenebisacrylamide를 사용하였다.
2) SBVI 그래프트
플라즈마 중합 No.1은 아무것도 처리하지 않은 bare ITO이다. No.2 및 No.3은 플라즈마 처리하지 않은 bare ITO에 AC 플라즈마 15 W/A 조건에서, 코팅용액을 0.1 mL/sec 속도로 주사하며 약 10분 정도 코팅을 진행하였다. No.4는 bare ITO에 AC 플라즈마 15 W/A 처리하여 플라즈마 중합하였다. No.5 및 No.6은 AC 플라즈마 15 W/A 처리하여 플라즈마 중합한 ITO 전극에 AC 플라즈마 15 W/A 조건에서 코팅용액을 0.1 mL/sec 속도로 주사하며 약 10분 정도 코팅을 진행하였다.
3) 효소 고정
PBS 용액(pH 7.4)에 glucose oxidase (3 mg/mL)를 혼합한 용액 20 ㎕를 상기 SBVI가 그래프트 된 전극에 떨어뜨린 후 4℃에서 24시간 동안 건조시켰다.
플라즈마 처리 여부 증류수 (mL) SBVI (g) 가교제 (g)
No.1 × - - -
No.2 × 30 0.03 -
No.3 × 30 0.03 0.02
No.4 ○ - - -
No.5 ○ 30 0.03 -
No.6 ○ 30 0.03 0.02
실험예 1. SBVI 합성 분석
도 2는 합성된 SBVI에 대한 1H-NMR 분석 결과를 나타낸 것으로, SBVI의 구조에 해당하는 피크가 관찰되어 성공적으로 합성되었음을 확인하였다.
실험예 2. 전극의 코팅 분석(FT-IR)
도 3은 No.2 및 No.3에 대한 FT-IR 분석 결과를 나타낸 것으로, SBVI 코팅용액이 코팅된 No.2와 가교제가 첨가된 SBVI 코팅용액이 코팅된 No.3 모두 동일한 피크를 나타내는 것을 알 수 있다. 1,550 cm-1에서 이미다졸(imidazole)의 C=C 결합이 관찰되었으며, 3,200 cm-1에서 C-H 결합, 1,100 cm-1에서 S=O 결합이 확인됨에 따라 전극에 SBVI가 성공적으로 코팅되었음을 확인하였다.
실험예 3. 전극의 코팅 분석( SEM )
주사전자현미경을 통해 PSBVI가 코팅된 전극 표면을 관찰한 결과를 도 4에 나타내었다. 그 결과, 아무것도 코팅되지 않은 bare ITO 전극인 No.1은 표면이 매끄러운 것을 알 수 있으며, PSBVI가 코팅된 No.2, No.3, No.5, No.6은 전극 표면에 SBVI가 중합된 고분자층이 관찰되는 것을 확인하였다.
실험예 4. 전극의 안정성 평가
순환전류전압법(Cyclic Voltammetry; CV)을 이용하여 바이오센서에 대한 안정성을 평가하였다. 3전극 시스템을 이용하였으며, 기준전극으로 Ag/AgCl, 상대전극으로 Platinium wire, 작업전극으로 본 발명의 전극을 이용하였다. 그 결과(도 5 참조), No.3은 20 cycle 후 불안정한 그래프를 보였으며, No.5 및 No.6은 플라즈마 처리 후 하이드록시 라디칼로 인해 PSBVI의 중합이 불안정하여 CV 측정 후 코팅이 벗겨졌다. 반면, No.2는 안정한 결과를 보여 glucose 센서 제작에 적합한 것으로 판단된다.
실험예 5. 글루코스 감응 평가
CV를 이용하여 No.2에 대한 글루코스와 글루코스 산화효소의 반응에 의해 생성되는 과산화수소(H2O2)의 농도에 따른 감응을 측정하였다. 도 6을 보면, H2O2 농도 0.1 mM ~ 1.0 mM 범위에서 농도가 높아질수록 current 값 폭이 점점 높아졌으며, 0.75 V에서 환원 peak가 관찰되었다.
실험예 6. 글루코스 감응 평가
제조된 바이오센서에 대한 글루코스 감응을 측정한 크로노암페로메트리(Chronoamperometry; CA) 결과를 도 7에 나타내었다. 크로노암페로메트리는 전압을 일정하게 유지하면서 전류의 흐름을 관찰하는 방법이다. 0.75 V 작동 전압 조건에서 glucose를 0.05 mM씩 dropping 한 결과, glucose 농도 0.1 mM ~ 1.0 mM 범위에서 반응하였다. 이는 상기 실험예 5의 감응 범위와 일치하는 결과를 보인다.
실험예 7. 방해효과 측정
혈액에는 여러 방해물질이 혼합된 상태로 존재하므로 방해물질로 인한 영향을 분석하는 실험을 진행하였으며, 하기 표 2는 제조된 바이오센서의 방해효과를 측정한 결과를 나타낸다. 방해물질로는 혈액 속에 존재할 수 있는 요산(uric acid), 아스코르브산(ascorbic acid), L-시스테인(L-cysteine) 세 종류의 물질을 이용하였으며, relative response 값은 하기 식으로 구하였다.
Relative response (%) = (방해물질 세기)/(글루코스 세기) × 100%
그 결과는 하기 표 2와 같으며, 세 물질 모두 방해효과가 낮은 것으로 나타났다. 이로써 본 발명에 따라 제조된 바이오센서가 아스코르브산, 요산, L-시스테인 등에 의해 검출 방해를 받지 않음을 알 수 있다.
방해물질 Relative response (%)
L-cysteine 104
Ascorbic acid 110
Uric acid 102
상기 결과를 종합해 볼 때, 본 발명에 의한 바이오센서는 검출한계(detection limit) 100 μM, 선형구간(linearity) 0.1 mM ~ 1.0 mM, 감도(sensitivity) 12 mA/M·cm2를 갖는다. 본 발명에 따른 바이오센서는 제작이 간편하고 용이한 장점이 있으며, 방해효과 또한 낮아 혈액 샘플에서 혈당 측정용으로 사용 가능할 것으로 판단된다.
이상의 설명은 본 발명을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로, 본 발명에 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들은 본 발명을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 사상과 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위내에 있는 모든 기술은 본 발명의 권리범위에 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (11)

1) 증류수에 쯔비터 이온성 단량체를 용해시켜 코팅용액을 제조하는 단계;
2) 기판을 준비하는 단계;
3) 상기 코팅용액 및 가스를 플라즈마 반응기로 주입한 후 상기 기판 표면에 분사하여 플라즈마 처리하는 단계;
4) 상기 기판 표면에 상기 쯔비터 이온성 단량체가 중합된 고분자막을 형성하는 단계;
5) 인산완충용액에 효소를 용해시킨 용액을 상기 4)단계에 의해 고분자막이 형성된 기판에 떨어뜨려 효소를 고정화시키는 단계; 및
6) 저온에서 건조시키는 단계;를 포함하고,
상기 플라즈마는 저온 플라즈마인 것이며,
상기 쯔비터 이온성 단량체는 1-비닐-3-(3-설포네이트프로필)-1H-이미다졸-3-윰(1-Vinyl-3-(3-sulfonatopropyl)-1H-imidazole-3-ium)인 것이고,
플라즈마 처리 시간은 10분인 것이며,
상기 가스는 질소가스 또는 아르곤가스를 포함하는 것이고,
상기 효소는 글루코스 산화효소(glucose oxidase)인 것이며,
상기 쯔비터 이온성 단량체는 상기 증류수 100 중량부에 대하여 0.1 중량부가 혼합되는 것이고,
상기 효소는 상기 인산완충용액 100 중량부에 대하여 0.3 중량부가 혼합되는 것이며,
상기 기판은 인듐 주석 산화물(indium tin oxide; ITO)인 것인 혈당측정용 바이오센서 제조방법

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101400774B1 (ko) * 2012-08-01 2014-06-19 이화여자대학교 산학협력단 짝이온성 탄소나노튜브, 및 짝이온성 탄소나노튜브-금속 나노입자의 복합체
KR102023029B1 (ko) * 2017-12-26 2019-09-19 한남대학교 산학협력단 2-노네날 감지용 센서 및 이의 제조방법

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20200008718A1 (en) * 2016-06-13 2020-01-09 Massachusetts Institute Of Technology Surface-coated continuous glucose monitors

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Chem Sci,9(9): 2540-2546. (2018.05.07.)
연구보고서, 방사선 제조 고내구성 나노복합체를 이용한 온실재배용 ROS센서 개발, 한국원자력연구원 (2018.07.)*

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