KR20060051917A - 효소 전기화학적 센서에 사용하기 위한 이온성 친수성고분자량 산화환원 중합체 - Google Patents

효소 전기화학적 센서에 사용하기 위한 이온성 친수성고분자량 산화환원 중합체 Download PDF

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Abstract

효소 전기화학적 센서에 사용하기 위한 이온성 친수성 고분자량 산화환원 중합체는 이온성 부분(예: 친수성 중합체 주쇄에 도입된 양이온성 단량체) 및 다수의 결합된 산화환원 중개자와 함께 친수성 중합체(예: 친수성 중합체 주쇄)를 포함한다. 산화환원 중개자는, 예를 들어, 친수성 중합체에 펜던트 방식으로 공유 결합될 수 있다. 양이온성 친수성 고분자량 산화환원 중합체의 예는 친수성 아크릴아미드 단량체, [2-(아크릴로일옥시)에틸]트리메틸 암모늄 클로라이드 및 비닐 페로센을 공중합시킴으로써 합성된다.
효소 전기화학적 센서, 이온성 친수성 고분자량 산화환원 중합체, 친수성 중합체 주쇄, 이온성 부분, 산화환원 중개자

Description

효소 전기화학적 센서에 사용하기 위한 이온성 친수성 고분자량 산화환원 중합체{Ionic hydrophilic high molecular weight redox polymers for use in enzymatic electrochemical-based sensors}
도 1은 산화환원 효소 및 효소 전기화학적 센서의 전극 주변에서 본 발명에 따르는 이온성 친수성 고분자량 산화환원 중합체의 예시적 양태를 단순화하여 도식적으로 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 예시적인 양태에 따르는 이온성 친수성 고분자량 산화환원 중합체를 합성하기 위한 반응 순서를 단순화하여 나타낸 것이다.
도 3a는 순차적으로 스파이크된 글루코스의 덩어리를 사용하여 시험된 본 발명의 예시적인 양태에 따르는 양이온성 친수성 고분자량 산화환원 중합체를 포함하는 효소 전기화학적 글루코스 센서의 일시적인 전류 반응을 나타낸 것이다.
도 3b는 도 3a의 일시적 전류 반응에 상응하는 교정 곡선을 나타낸 것이다.
본 발명은 일반적으로 센서, 특히 효소 전기화학적 센서에 관한 것이다.
액체 샘플 중의 분석물을 측정하기 위해 전극(들)와 함께 산화환원 중개자(예: 페로센)와 산화환원 효소(예: 글루코스 옥시다제)를 사용하는 효소 전기화학적 센서의 사용에 대한 관심이 최근 높아지고 있다. 이러한 효소 전기화학적 센서는 체액 샘플(예: 혈액 또는 간질액 샘플) 중의 분석물(예: 글루코스)의 연속 또는 반연속 모니터링에 특히 적합한 것으로 믿어진다. 예를 들면, 산화환원 중개자, 산화환원 효소 및 작동 전극을 사용하는 효소 전기화학적 글루코스 센서는 비교적 낮은 전위(예: SCE에 대해 0.4V 미만)를 사용하여 글루코스 농도를 결정(즉, 측정)할 수 있으므로, 작동 전극에서의 간섭 반응을 제한할 수 있다. 효소 전기화학적 센서에 대한 더욱 상세한 설명은, 예를 들면, 본원에 전문이 참고로 인용되어 있는 미국 특허 제5,089,112호 및 제6,284,478호를 참조한다.
산화환원 효소의 산화환원 중심을 둘러싸고 있는 단백질은 산화환원 효소로부터 효소 전기화학적 센서의 전극으로의 전자의 직접적 이동을 방해할 수 있다. 따라서, 전형적인 효소 전기화학적 센서에서, 산화환원 중개자는 전기화학적 센서의 산화환원 효소(들)와 전극(들) 간의 전자 이동을 촉진시키기 위해 사용된다. 이러한 상황에서, 산화된 상태 및 환원된 상태 사이의 산화환원 효소 주기는 분석물, 산화환원 중개자 및 전극의 표면의 존재하에 구동된다. 이러한 순환으로 인한 순수한 결과는 전자가 전극의 표면에서 수용되거나 공여되면서 산화환원 효소는 본질적으로 이의 원래 산화 상태 및 촉매 특성을 유지한다는 점이다.
연속 또는 반연속 전기화학적 글루코스 센서와 같은, 장시간 안정성을 필요 로 하는 효소 전기화학적 센서의 경우, 산화환원 중개자 및 산화환원 효소가 모두 전극 주변으로부터 누출되지 않는 것이 필수적이다. 따라서, 효소 전기화학적 센서에 용이하게 누출 가능한 산화환원 중개자(예: 용이하게 누출 가능한 페리시아나이드, 벤조퀴논, 저분자량 퀴논 유도체, 페로센, 저분자량 페로센 유도체, 루테늄 착물 및 오스뮴 착물)를 사용하는 것은 바람직하지 않다. 또한, 산화환원 중개자가 사람 또는 기타 피검자에게 유해한 물질인 경우, 산화환원 중개자가 사람 또는 기타 피검자의 몸 속으로 누출되는 것은 바람직하지 않으므로 피해야 한다.
또한, 효소 전기화학적 센서의 산화환원 효소 및 산화환원 중개자는 서로 유리하게 상호작용할 수 있어야 하고, 산화환원 중개자는 효소 전기화학적 센서의 전극과 전자를 교환할 수 있어야 한다. 환언하면, 산화환원 효소 및 산화환원 중개자 둘 다의 활성은 유지되면서 부주의한 누출은 방지되어야 한다.
산화환원 중개자가 누출되는 것을 방지하기 위해, 산화환원 중개자가 산화환원 효소에 화학적으로 결합되어 있는 특정 화학적 조성물을 전기화학적 센서에 사용하는 것이 제안된 바 있다. 그러나, 이러한 화학적 조성물의 산화환원 효소는 효소 활성을 유해하게 감소시킬 수 있다.
또는, 누출을 방지하기 위해, 산화환원 중개자를 폴리실로잔과 같은 수-불용성 합성 중합체 쇄에 결합시키기도 한다. 그러나, 이러한 화학적 조성물은 이들의 소수성으로 인해 가요성이 낮아져, 중개 활성이 감소된다. 또한, 산화환원 중개자를 수-불용성 합성 중합체 쇄에 결합시키는 것으로 효소 전기화학적 센서에 사용되는 산화환원 효소가 누출되는 것을 방지해야 하는 문제를 직접적으로 해결하지 못 한다.
따라서, 산화환원 중개자 및 산화환원 효소의 적합한 활성을 유지하면서 전기화학적 센서의 전극 주변으로부터 산화환원 중개자 및 산환환원 효소 모두가 부주의하게 누출되는 것을 방지할 수 있는 효소 전기화학적 센서에 사용하기 위한 화학적 조성물이 당해 기술분야에 여전히 요구되고 있다.
본 발명의 양태에 따르는 이온성 친수성 고분자량 산화환원 중합체는 적절한 산화환원 중개자 및 산화환원 효소의 적합한 활성을 유지하면서 전기화학적 센서의 전극 주변으로부터 산화환원 중개자 및 산화환원 효소 모두가 부주의하게 누출되는 것을 방지한다.
본 발명의 양태에 따르는 효소 전기화학적 센서에 사용하기 위한 이온성 친수성 고분자량 산화환원 중합체는 이온성 부분(예: 친수성 중합체 주쇄에 도입된 이온성 단량체) 및 다수의 결합된 산화환원 중개자와 함께 친수성 중합체를 포함한다. 산화환원 중개자는, 예를 들어, 친수성 중합체에 펜던트 방식으로 공유 결합될 수 있다.
이온성 친수성 산화환원 중합체의 분자량은 산화환원 중합체가 주위에 대한 강력한 친화력을 갖도록 충분히 높고, 쉽게 유동되지 않고, 쉽게 도입되며/되거나 효소 전기화학적 센서의 전극(예: 탄소계 작동 전극) 주변에서 쉽게 포착된다. 따라서, 본 발명에 따르는 이온성 친수성 산화환원 중합체의 통상적인 분자량은 16kg/mol 초과이다.
본 발명의 양태에 따르는 이온성 친수성 고분자량 산화환원 중합체의 이온 특성은 전하를 띈 산화환원 효소(예: 글루코스 옥시다제)와의 강력한 관련성을 조장한다. 이러한 강력한 관련성은 산화환원 효소의 누출을 최소화하고 산화환원 효소와 산화환원 중개자 사이의 활성을 조장한다.
본 발명의 양태에 따르는 이온성 친수성 고분자량 산화환원 중합체는, 예를 들어, 중개자 함유 단량체(예: 비닐 페로센(VFc)), 친수성 단량체 및 이온성 단량체를 유리 라디칼 공중합시킴으로써 합성할 수 있다. 이러한 합성에서, 친수성 단량체를 사용하여 산화환원 중합체 내의 친수성 중합성 주쇄의 주요 부분을 합성할 수 있다. 생성되는 이온성 친수성 고분자량 산화환원 중합체의 친수성은 수용액(예: 수성 체액) 내에서의 이온성 친수성 고분자량 산화환원 중합체의 팽윤성 및/또는 용해도를 제공한다.
이온성 단량체의 사용으로 이온성 친수성 고분자량 산화환원 중합체 중의 이온성 부분(즉, 전하를 띈 작용기)을 도입시키는 반면, 중개자 함유 단량체의 사용으로 중개자를 이온성 친수성 고분자량 산화환원 중합체에 결합시킨다.
발명의 원리를 이용한 예시적인 양태를 기재한 다음의 상세한 설명과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 특성과 이점을 보다 잘 이해할 수 있을 것이다.
본원 명세서 전반을 일관성있게 하고 본 발명의 이해를 분명히 하기 위해, 본원에 사용되는 용어에 대해 다음과 같이 정의한다:
"산화환원 중개자"라는 용어는 전극 표면 및 산화환원 효소 둘 다에 의해 환원(전자(들) 수용) 또는 산화(전자(들) 공여)될 수 있는 화학 잔기를 의미한다.
"산환환원 효소"라는 용어는 기질 분자의 산화 또는 환원을 구체적으로 촉매화할 수 있는 생화학물질을 의미한다.
"친수성"이라는 용어는 물 또는 수용액에 대한 친화력이 높은 화학 종 또는 하위그룹을 의미한다. 따라서, 친수성 화합물은 물 또는 수용액에 결합되거나 용해되거나 흡수되는 경향이 있다.
"산화환원 중합체"라는 용어는 하나 이상의 산화환원 중개자를 포함하도록 합성되거나 개질된(예: 유도체화된) 중합체를 의미한다.
도 1은 효소 전기화학적 센서에 사용하기 위한 양이온성 친수성 고분자량 산화환원 중합체(100)를 단순화하여 도식적으로 나타낸 것이다. 도 1은 효소 전기화학적 센서의 전극(E) 및 음전하를 띈 산화환원 효소(RE) 주변에서 양이온성 친수성 고분자량 산화환원 중합체(100)를 도시한다. 산화환원 효소(RE)의 음전하는 도 1에서 "-" 기호로 도시되는 반면, 산화환원 효소(RE)의 산화환원 중심은 대문자 "A"로 도시된다.
양이온성 친수성 고분자량 산화환원 중합체(100)는 이온성 부분(120)(도 1에서 "+" 기호로 도시됨) 및 다수의 결합된 산화환원 중개자(130)(도 1에서 "M" 기호로 도시됨)와 함께 친수성 중합체 주쇄(100)를 포함한다. 본원 발명이 일단 통찰되면, 당해 기술 분야의 숙련가는 양이온성 친수성 고분자량 산화환원 중합체(100) 및 친수성 중합체 주쇄(110)가 전반적으로 고려할때 둘 다 친수성이지만, 이온성 부분(120) 및 산화환원 중개자(130)가 반드시 친수성일 필요는 없다는 것을 인지할 것이다.
양이온성 친수성 고분자량 산화환원 중합체(100)의 분자량은 통상적으로 16Kg/mol 초과이다. 이와 관련하여, 비교적 고분자량이 반드시 양이온성 친수성 고분자량 산화환원 중합체와 전극 사이에 영구적으로 고친화력을 유도하지는 않는다는 것을 주시해야 한다. 그러나, 양이온성 친수성 고분자량 산화환원 중합체가 전극 주변에서 포획되지 않은 상황에서는 고분자량은 비교적 느린 용해 속도와 유리하게 느린 누출과 관련된다.
친수성 중합체 주쇄(110)는 당해 기술 분야의 숙련가들에게 공지된 적합한 친수성 중합체(들)로부터 형성될 수 있다. 예를 들어, 친수성 중합체 주쇄(110)는 친수성 아크릴아미드 단량체(AAM)로부터 형성될 수 있다. 본 발명의 양태에 사용하기에 적합한 다른 친수성 단량체는 중합가능한 아크릴레이트 또는 비닐 그룹을 갖는 친수성 단량체, 예를 들어, 하이드록시에틸 메타크릴레이트, 글리세롤 메타크릴레이트, N-비닐피롤리디논 및 N-이소프로필아크릴아미드를 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다.
이온성 부분(120)은 당해 기술 분야의 숙련가들에게 공지된 적합한 이온성 부분, 예를 들어, 친수성 중합체 주쇄(110)에 도입된 양이온성 단위(예: 단량체)일 수 있다. 적합한 양이온성 단량체에는 [2-(아크릴로일옥시)에틸]트리메틸 암모늄 클로라이드(AETMAC)를 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다. 본 발명에 사용하기 에 적합한 다른 양이온성 단량체에는 4급 암모늄 양이온성 단량체 및 3급 암모늄 양이온성 단량체, 예를 들어, (3-아크릴아미도프로필)트리메틸 암모늄 클로라이드, [3-(메타크릴로일아미노)프로필]트리메틸 암모늄 클로라이드, [(2-메타크릴로일옥시)에틸]트리메틸 암모늄 클로라이드, 비닐벤질 트리메틸 암모늄 클로라이드, 2-(디메틸아미노)에틸 메타크릴레이트 및 2-(디에틸아미노)에틸 메타크릴레이트가 포함된다.
경우에 따라, 본 발명에 따르는 음이온성 친수성 고분자량 산화환원 중합체의 양태는 친수성 중합체 주쇄에 적합한 음이온성 부분을 도입시킴으로써 형성될 수 있다. 적합한 음이온성 부분에는, 예를 들어, 카복실산 단량체(예: 아크릴산, 메타크릴산 및 말레산 무수물 단량체)가 포함된다. 음이온성 친수성 고분자량 산화환원 중합체는 양이온성 산화환원 효소와 함께 유리하게 사용될 수 있다. 예를 들어, 글루코스 데하이드로게나제(GDH)는 pH 7에서 약한 양이온성이다.
산화환원 중개자(130)는, 예를 들어, 친수성 중합체 주쇄(11)에 펜던트 방식으로 공유 결합될 수 있다. 산화환원 중개자(130)는 페로센(Fc), 오스뮴 착물, 퀴논, 페리시아나이드, 메틸렌 블루, 2,6-디클로로인도페놀, 티오닌, 갈로시아닌 및 인도페놀을 포함하여 당해 기술 분야의 숙련가들에게 공지된 적합한 산화환원 중개자일 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
수용액(예: 혈액 및 ISF) 중의 분석물(예: 글루코스)을 측정하기 위해, 양이온성 친수성 고분자량 산화환원 중합체(100)의 친수성은 전자 교환을 위해 산화환원 중개자(130)와 산화환원 효소(RE) 사이의 바람직한 상호작용 뿐만 아니라 전자 교환을 위해 산화환원 중개자(130)와 전극(E) 사이의 바람직한 상호작용을 촉진시킨다. 또한, 양이온성 친수성 고분자량 산화환원 중합체(100)의 양이온성 특성은 음전하를 띈(즉, 음이온성) 산화환원 효소(RE)와의 상호작용을 향상시킨다.
본 발명의 양태에 따르는 이온성 친수성 고분자량 산화환원 중합체의 비교적 고분자량은 산화환원 중개자 및/또는 산화환원 효소의 부주의한 누출을 방지하는 방식으로 효소 전기화학적 센서와 함께 이들의 사용을 촉진시킨다. 예를 들어, 고분자량은 효소 전기화학적 센서의 전극과의 친화력을 촉진시킬 수 있다.
도 2는 본 발명의 예시적 양태에 따르는 이온성 친수성 고분자량 산화환원 중합체(200)를 합성하기 위한 간단한 1단계 반응 순서를 단순화하여 나타낸 것이다. 반응 순서는 도 2에 제시된 바와 같이, 아크릴아미드(AAM), 비닐 페로센(VFc) 및 [2-(아크릴로일옥시)에틸]트리메틸 암모늄 클로라이드(AETMAC)의 공중합을 포함한다. 도 2의 반응 순서는 70℃에서 개시제로서 2,2'-아조비스이소부티로니트릴(AIBN)을 사용하여 수행한다.
도 2의 반응 순서로부터 생성되는 이온성 친수성 고분자량 산화환원 중합체(200)는, 예를 들어, 약 110Kg/mol의 고분자량(겔 침투 크로마토그래피(GPC)에 의해 중량평균분자량으로서 측정됨)을 가질 수 있다.
AAM이 도 2의 반응 순서에 사용된다는 것을 주시해야 하는데, 이는 AAM이 비교적 고분자량 산화환원 중합체의 형성을 원조하는 비교적 높은 연쇄생장반응률을 갖기 때문이다.
도 2에서, AAM, VFc 및 AETMAC의 상대적 몰 분량은 각각 m, n, 및 p로서 제 시된다. 이와 관련하여, m은, 예를 들어, 약 84 내지 약 99의 범위내일 수 있고, n은, 예를 들어, 약 1 내지 약 6의 범위내일 수 있으며, p는, 예를 들어, 거의 0 내지 약 10의 범위내일 수 있다.
이온성 친수성 고분자량 산화환원 중합체(200)의 물리적 형태는 이의 일부가 산화환원 효소의 산화환원 중심과 효소 전기화학적 센서의 전극 사이에 단편적으로 확산하여 신속하게 전자를 교환할 수 있을 정도로 매우 가요성이다. 이와 관련하여, "단편적으로 확산된다"라는 용어는 용매화되어 이동할 수 있는 일부(예: 산화환원 중개자 함유 부분)를 의미하고, 나머지는 이온성 고분자량 산화환원 중합체에 결합된다(매달린다).
이온성 친수성 고분자량 산환환원 중합체(200)의 양이온성 부분은 음전하를 띈 산화환원 효소(예: 글로코즈 옥시다제)와의 친화력을 조장한다. 이와 관련하여, 이온성 친수성 고분자량 산화환원 중합체(200)와 글루코스 옥시다제 사이의 친화력은 이들이 수용액 속에서 합해질 경우의 응집물 형태로 관찰되었다. 이러한 친화력은 산화환원 중개자와 산화환원 효소 사이의 전자 교환을 신속하게 할 수 있는데, 이는 이온성 전하가 산화환원 효소의 산화환원 중심(산화환원 효소의 활성 중심으로도 공지되었음)과 밀접하게 접촉되기 때문이다.
실시예 1 - 이온성 친수성 고분자량 산화환원 중합체의 합성
도 2의 이온성 친수성 고분자량 산화환원 중합체(200)를 디옥산과 에탄올의 혼합물(1/1 v/v) 40ml 중의 아크릴아미드(AAM) 1.8g, 80% [2-(아크릴로일옥시)에 틸]트리메틸 암모늄 클로라이드(AETMAC) 0.7g, 비닐페로센(VFc) 0.3g 및 2,2'-아조비스이소부티로니트릴(AIBN) 0.03g의 반응 용액을 사용하여 유리 라디칼 공중합을 통해 합성하였다. 반응은 환저 플라스크 속에서 수행하였다.
반응을 개시하기 전에, 반응 용액을 질소를 1시간 동안 버블링시켜 탈산소화시켰다. 그후, 질소 대기하에 연속 자기 교반하면서 반응 용액을 24시간 동안 오일욕 속에서 70℃로 가열하였다. 생성되는 중합체 침전물을 여과 제거하고, 아세톤으로 반복 세척하여 정제된 이온성 친수성 고분자량 산화환원 중합체(200) 샘플을 제공하였다. 이어서, 정제된 샘플을 50℃에서 오븐에서 건조시켰다.
이어서, 정제되고 건조된 샘플의 비교적 저분자량 부분을 탈이온수에 대한 투석을 통해 제거하였다. 투석은 분자 컷오프(cutoff)가 16Kg/mol인 셀룰로즈 멤브레인 투석관을 사용하였다.
실시예 2 -이온성 친수성 고분자량 산화환원 중합체를 사용하는 효소 전기화학적 글루코스 센서 전극의 제조
효소 전기화학적 글루코스 센서 전극은 이온성 친수성 고분자량 산화환원 중합체(200)(상기 실시예 1에서 제조) 1%(w/v) 수용액 0.5㎕를 탄소 전극(크기: 2.25mm×2.25mm)에 도포한 다음 50℃ 오븐에서 약 5분 동안 건조시켜 산화환원 중합체 피복된 전극을 형성하여 제조하였다. 이어서, 인산염 완충된 염수(PBS) 중의 10%(w/v) 글루코스 옥시다제 용액 1㎕를 산화환원 중합체 피복된 전극에 도포한 다음 50℃에서 오븐에서 10분 동안 건조시켰다.
폴리에틸렌이민(PEI) 52mg 및 폴리(폴리프로필렌 글리콜)디글리시딜 에테르(PPGDGE) 106mg을 함유하는 용액을 2-이소프로판올 1ml와 혼합하였다. 이어서, PEI/PPGDGE 혼합물 0.8㎕를 바로 직전에 기술된 바와 같이 제조된 전극에 도포한 다음, 50℃에서 오븐에서 30분 동안 건조시켰다. PEI 및 PPGDGE는 전극 주변에서 이온성 친수성 고분자량 산화환원 중합체(200) 및 글로코즈 옥시다제(산화환원 효소)를 유지시키면서 글루코스와 같은 소분자량 분석물이 통과하도록 하는 가교결합된 투석 멤브레인을 형성하였다.
실시예 3 - 실시예 2의 효소 전기화학적 센서 전극의 시험
실시예 2의 전기화학적 글로코즈 센서 전극을 글루코스 농도 0 내지 15mM 범위에 걸쳐 PBS 중의 3개-전극 센서 시스템 중의 작동 전극으로서 시험하였다. 3개-전극 센서 시스템에는 작동 전극, 카운터 전극 및 참조 전극이 포함된다.
작동 전극은 3개 전극 센서 시스템을 실온에서 완만한 자기 교반하에 대기에 노출시킨 채로 Ag/AgCl에 대해 300mV로 유지시킨다. 진한 글루코스 용액의 덩어리를 PBS에 주기적으로 가하여 PBS의 글루코스 농도를 증가시켰다. 도 3a는 3개-전극 센서 시스템의 전류가 빠르게 증가된 후, 각 덩어리의 첨가에 따라 플래토에 달한다는 것을 보여준다.
작동 전극을 또한 글루코스 15mM(도 3a에 도시되지 않음)에서 10시간 동안 계속 시험하였고 단지 약 17%에서 전류 반응 감퇴를 나타내었다. 이러한 반응은 소분자 산화환원 중개자를 사용하는 효소 전기화학적 센서에 비해 장시간 측정 안 정성에서 극적인 향상이다.
도 3b는 전류 반응 대 글루코스 농도를 도시하는 도 3a에 상응하는 교정 곡선이다. 이 교정 곡선은 2 내지 15mM 범위에서 거의 선형이다.
본 발명의 양태에 따르는 이온성 친수성 고분자량 산화환원 중합체는 용이하게 합성할 수 있다. 또한, 분자량, 이온성 특성 및 물리적 형태는 높은 전극 친화력 및 산화환원 활성(예: 산화환원 효소에 의한 신속한 전자 이동)을 제공하도록 채택할 수 있다.
본원에 기재된 본 발명의 양태에 대한 각종 대안이 발명을 수행하는 데 사용될 수 있음을 이해해야 한다. 다음의 특허청구범위는 이들 청구의 범위내에서 본 발명의 범위을 규정하며, 이러한 청구의 범위 내의 구조물 및 이의 등가물도 이에 포함된다.
본 발명의 양태에 따르는 효소 전기화학적 센서에 사용하기 위한 이온성 친수성 고분자량 산화환원 중합체는 적절한 산화환원 중개자 및 산화환원 효소의 적합한 활성을 유지하면서 전기화학적 센서의 전극 주변으로부터 산화환원 중개자 및 산화환원 효소 모두가 부주의하게 누출되는 것을 방지할 수 있다.

Claims (15)

  1. 이온성 부분을 포함하는 친수성 중합체 및
    다수의 결합된 산화환원 중개자를 포함하고 분자량이 16Kg/mol 초과인, 효소 전기화학적 센서에 사용하기 위한 이온성 친수성 고분자량 산화환원 중합체.
  2. 제1항에 있어서, 친수성 중합체가 친수성 중합체 주쇄인 이온성 친수성 고분자량 산화환원 중합체.
  3. 제2항에 있어서, 친수성 중합체 주쇄가 적어도 부분적으로 친수성 아크릴아미드 단량체(AAM)로부터 형성되는 이온성 친수성 고분자량 산화환원 중합체.
  4. 제2항에 있어서, 친수성 중합체 주쇄가 적어도 부분적으로 아크릴레이트 중합성 그룹을 갖는 친수성 단량체 및 비닐 중합성 그룹을 갖는 친수성 단량체 중의 하나 이상으로부터 형성되는 이온성 친수성 고분자량 산화환원 중합체.
  5. 제2항에 있어서, 이온성 부분이 친수성 주쇄에 도입되고, 산화환원 중개자가 친수성 중합체 주쇄에 펜던트 방식으로 공유결합되는 이온성 친수성 고분자량 산화환원 중합체.
  6. 제1항에 있어서, 이온성 부분이 양이온성 부분인 이온성 친수성 고분자량 산화환원 중합체.
  7. 제1항에 있어서, 이온성 부분이 [2-(아크릴로일옥시)에틸]트리메틸 암모늄 클로라이드(AETMAC)로부터 형성되는 이온성 친수성 고분자량 산화환원 중합체.
  8. 제1항에 있어서, 이온성 부분이 4급 암모늄 양이온성 단량체 및 3급 암모늄양이온성 단량체 중의 하나 이상으로부터 형성되는 이온성 친수성 고분자량 산화환원 중합체.
  9. 제1항에 있어서, 산화환원 중개자가 페로센(Fc)인 이온성 친수성 고분자량 산화환원 중합체.
  10. 제1항에 있어서,
    친수성 중합체가 적어도 부분적으로 친수성 아크릴아미드 단량체(AAM)로부터 형성된 친수성 중합체 주쇄이고,
    이온성 부분이 적어도 부분적으로 친수성 중합체 주쇄에 도입된 [2-(아크릴로일옥시)에틸]트리메틸 암모늄 클로라이드(AETMAC)로부터 형성되고,
    산화환원 중개자가 친수성 중합체 주쇄에 공유 결합된 비닐 페로센(VFc) 형태의 페로센인 이온성 친수성 고분자량 산화환원 중합체.
  11. 제10항에 있어서, 분자량이 약 110kg/mol인 이온성 친수성 고분자량 산화환원 중합체.
  12. 제10항에 있어서, AAM의 상대적 몰 비율 범위가 약 84 내지 약 99이고, VFc의 상대적 몰 비율 범위가 약 1 내지 약 6이고, AETMAC의 상대적 몰 비율 범위가 거의 0 내지 약 10인 이온성 친수성 고분자량 산화환원 중합체.
  13. 제1항에 있어서, 이온성 부분이 카복실산 단량체로부터 형성되는 이온성 친수성 고분자량 산화환원 중합체.
  14. 제1항에 있어서, 양이온성 친수성 고분자량 산화환원 중합체인 이온성 친수성 고분자량 중합체.
  15. 제1항에 있어서, 음이온성 친수성 고분자량 산화환원 중합체인 이온성 친수성 고분자량 산화환원 중합체.
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