KR20150001375A - Platinum Nanoparticles-Magnetic Nanoparticles-Graphene Oxide Hybrid and Method for Preparing the Same - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a platinum nanoparticle-magnetic nanoparticle-graphene oxide hybrid material and to a method for preparing the same. The platinum nanoparticle-magnetic nanoparticle-graphene oxide hybrid material having platinum nanoparticles fixed on the surface of the magnetic nanoparticles and a graphene oxide is manufactured by a method which comprises the steps of (a) fixing magnetic nanoparticles on a graphene oxide to manufacturing a magnetic nanoparticle-graphene oxide hybrid material; and (b) fixing platinum nanoparticles on the magnetic nanoparticle-graphene oxide hybrid material to manufacture platinum a nanoparticle-magnetic nanoparticle-graphene oxide hybrid material. The hybrid material has high activity as an extremely improved peroxidase compared with a case of using only existing magnetic nanoparticles to fix separately or with an organic enzyme to be used as a substitute for a peroxidase in the enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA), biosensor, or immunodiagnosis chemistry using enzymes.

Description

플래티늄 나노입자-자성 나노입자-산화 그래핀 혼성체 및 그 제조방법{Platinum Nanoparticles-Magnetic Nanoparticles-Graphene Oxide Hybrid and Method for Preparing the Same}TECHNICAL FIELD The present invention relates to platinum nanoparticles, magnetic nanoparticles, and graphene oxide grains,

본 발명은 플래티늄 나노입자-자성 나노입자-산화 그래핀 혼성체 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 효소를 이용하는 효소면역측정법(ELISA), 바이오 센서 또는 면역조직화학에서 과산화효소의 대체물로 이용 가능한 플래티늄 나노입자-자성 나노입자-산화 그래핀 혼성체 및 그 제조방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a platinum nanoparticle-magnetic nanoparticle-oxidized graphene hybrid and a preparation method thereof, and more particularly, to an enzyme immunoassay (ELISA) using an enzyme, a biosensor, or a substitute for a peroxidase Usable platinum nanoparticles-magnetic nanoparticles-oxidized graphene hybrids and methods for their production.

현재 광범위한 질병 및 환경유해물질의 검출을 위해 효소 반응에 기반을 둔 ELISA (효소결합 면역흡수 진단법) 방식의 면역진단 방법이 널리 사용되고 있다. ELISA의 원리는 항원 물질과 결합하는 일차 항체와 이와 결합하는 이차 항체-효소 결합체를 이용하여 특정 기질과 효소간의 반응을 일으켜 항원 또는 항체의 유무를 고감도로 검출하는 방식이다. 이 방법은 간편하고 저렴하다는 장점이 있기 때문에 현재까지도 상업화된 면역진단키트 대부분은 이 방식을 따르고 있다. 이러한 ELISA 기술에 있어서, 이차 항체-효소 결합체에 가장 널리 사용되고 있는 효소는 과산화효소(peroxidase) 혹은 인산화효소(phosphatase) 등의 유기 효소이다. 하지만 기존의 ELISA 방법에서 사용되는 유기 효소는 제한된 효소 활성 때문에 민감도가 충분히 높지 않을 뿐만 아니라, 주변 환경이나 반응 조건 및 보관 시간에 따라 효소 활성이 크게 변하여 결과적으로 진단의 신뢰성에 부정적인 문제를 야기할 수 있다는 단점이 있다. Currently, enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) -based immunodiagnostic methods based on enzyme reactions are widely used for the detection of a wide range of diseases and environmentally harmful substances. The principle of ELISA is to detect the presence or absence of an antigen or an antibody with a high sensitivity by causing a reaction between a specific substrate and an enzyme using a primary antibody that binds to an antigenic substance and a secondary antibody-enzyme complex that binds thereto. Because this method has the advantage of being simple and inexpensive, to date, most commercialized immunoassay kits follow this approach. In such ELISA techniques, the enzyme most widely used for secondary antibody-enzyme conjugates is an organic enzyme such as peroxidase or phosphatase. However, since the organic enzyme used in the conventional ELISA method is not sufficiently sensitive due to limited enzyme activity, enzyme activity greatly changes depending on the surrounding environment, reaction conditions, and storage time, resulting in a negative problem in the reliability of diagnosis .

또한, 유기 과산화효소는 다양한 산화 효소(Oxidase)와 결합된 형태의 바이오센서로도 널리 사용되고 있다. 검출하고자 하는 대상 물질이 시료에 존재할 때, 대상 물질을 기질로 이용하는 산화 효소의 반응을 통해 과산화수소(H2O2)가 발생하고, 유기 과산화효소가 이를 환원시키면서 동시에 특정 기질을 산화시켜 발색 혹은 전기 시그널을 유도함으로써 대상 물질을 검출한다. 그러나 상기 바이오센서에서도 유기 효소는 시간이 지남에 따라 효소 활성이 떨어지는 문제가 있으며, 주변 환경이나 반응 조건에 따라 효소 활성이 크게 변하여 결과적으로 결과의 신뢰성에 문제를 야기할 수 있다는 단점이 있다. The organic peroxidase is also widely used as a biosensor in combination with various oxidases (Oxidase). When the target substance to be detected is present in the sample, hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) is generated through the reaction of the oxidase using the target substance as a substrate, and the organic peroxidase oxidizes the specific substrate while reducing the organic peroxidase, A target substance is detected by inducing a signal. However, in the above-described biosensor, there is a problem that the activity of the enzyme decreases with time, and the enzyme activity greatly changes depending on the surrounding environment or the reaction condition, resulting in a problem in the reliability of the result.

위와 같은 유기 효소의 문제점을 해결하기 위하여 다양한 형태의 효소 유사체들이 개발되고 있다. 특히 최근 산화 그래핀이 과산화효소의 활성을 가지고 있다는 사실이 발표되었다(Song, Y. J.; Qu, K. G.; Zhao, C.; Ren, J. S.; Qu, X. G. Advanced Materials 2010, 22, 2206-2210). 이들은 산화 그래핀의 새로운 특성을 발견함과 동시에, 포도당 산화효소의 반응과 결합시킴으로써, 샘플 안의 포도당 농도를 발색 정량 분석할 수 있음을 보여주었다. 또한 산화 그래핀은 화학적으로 값싸게 대량 생산이 가능하며, 반응 시간에 따른 필연적인 불안정성을 가지고 있는 유기 과산화효소보다 산도, 온도 등의 외부조건에 대해 더 안정적인 물질이므로, 기존 유기 효소의 대체물로서 각광을 받고 있다. Various types of enzyme analogues have been developed to solve the problems of organic enzymes as described above. Recently, it has been reported that oxidized graphene has activity of peroxidase (Song, YJ; Qu, KG; Zhao, C .; Ren, JS; Qu, XG Advanced Materials 2010 , 22 , 2206-2210). They have found new properties of oxidized graphene and, coupled with glucose oxidase reaction, have shown that glucose concentration in the sample can be quantitated by colorimetric analysis. In addition, graphene oxide can be mass-produced chemically inexpensively and is more stable to external conditions such as acidity and temperature than an organic peroxidase having inevitable instability according to reaction time. Therefore, .

또한 산화 그래핀의 입자 표면에 항체를 부착시킴으로써 표적 암세포 및 단백질을 포획 및 분리 후 자체적인 과산화효소로의 활성 혹은 중성 산도에서도 과산화효소로서의 활성을 보일 수 있게 돕는 역할을 하는 hemin 과의 복합체 활성에 의한 시그널을 얻음으로써 새로운 면역진단 시스템 개발의 가능성을 보여주었다(Song, Y. J.; Chen, Y.; Feng, L. Y.; Ren, J. S.; Qu, X. G. Chemical Communications 2011, 47, 4436-4438. Qu, F. L.; Li, T.; Yang, M. H. Biosensors & Bioelectronics 2011, 26, 3927-3931). 이들은 표적 암세포 혹은 단백질을 항체를 사용해 포획하고, 원심분리 혹은 자성을 이용한 분리 방법을 통해 분리 후 TMB (3,3',5,5'-tetramethylbenzidine)를 기질로 사용하여 색으로 진단함으로써, 산화 그래핀이 과산화효소 대체물로서 사용될 수 있음을 증명하였다. In addition, by binding antibody to graphene graphene grains, it is possible to capture and isolate target cancer cells and proteins, and then to detect the complex activity of hemin with its role as a peroxidase enzyme or as a peroxidase enzyme in neutral acidity by obtaining a signal shown by the possibility of a new immunodiagnostic system development (Song, YJ; Chen, Y .; Feng, LY; Ren, JS;. Qu, XG Chemical Communications 2011, 47, 4436-4438 Qu, FL; Li, T. Yang, MH Biosensors & Bioelectronics 2011 , 26 , 3927-3931). They capture target cancer cells or proteins using antibodies and then isolate them using centrifugation or magnetic separation to diagnose color by using TMB (3,3 ', 5,5'-tetramethylbenzidine) as a substrate, It has been demonstrated that fins can be used as peroxidase substitutes.

그러나 상기 산화 그래핀은 단위 개체 당 활성 및 민감도가 부족하여 실제 면역진단에서의 사용이 용이하지 않고, 다른 유기 효소와의 접근성이 부족한 문제점이 있다.
However, the graphene oxide has insufficient activities and sensitivities per unit of the graphene, so that it is not easy to use in actual immunodiagnosis, and accessibility with other organic enzymes is insufficient.

이에, 본 발명자들은 상기 문제점을 해결하기 위하여 예의 노력한 결과, 플래티늄 나노입자를 자성 나노입자와 함께 산화 그래핀의 표면에 고정화할 경우에 과산화효소의 활성이 비약적으로 향상됨으로써 과산화효소의 대체물로 효소를 이용한 효소면역측정법, 바이오센서 또는 면역조직화학에서 이용할 수 있다는 것을 확인하고, 본 발명을 완성하게 되었다.
The present inventors have made intensive efforts to solve the above problems. As a result, when the platinum nanoparticles are immobilized on the surface of the oxidized graphene together with the magnetic nanoparticles, the activity of the peroxidase is dramatically improved. As a result, And can be used in enzyme immunoassay, biosensor, or immunohistochemistry. The present invention has been completed based on this finding.

본 발명의 목적은 효소면역측정법, 바이오센서 또는 면역조직화학에서 과산화효소의 대체물로 이용 가능하며, 안정성 및 민감도가 우수한 플래티늄 나노입자-자성 나노입자-산화 그래핀 혼성체 및 이의 제조방법을 제공하는데 있다.
An object of the present invention is to provide a platinum nanoparticle-magnetic nanoparticle-oxidized graphene hybrid which can be used as a substitute for peroxidase in enzyme immunoassay, biosensor or immunohistochemistry and has excellent stability and sensitivity, and a method for producing the same have.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 산화 그래핀의 표면에 자성 나노입자가 고정되어 있고, 상기 자성 나노입자 및 산화 그래핀의 표면에 플래티늄 나노입자가 고정되어 있는 플래티늄 나노입자-자성 나노입자-산화 그래핀 혼성체를 제공한다.
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a method for manufacturing a magnetic recording medium, which comprises a magnetic nanoparticle having magnetic nanoparticles fixed on the surface of a graphene oxide and platinum nanoparticles fixed on the surfaces of the magnetic nanoparticles and the graphene oxide, Thereby providing an oxide graphene hybrid body.

본 발명은 또한, (a) 자성 나노입자를 산화 그래핀에 고정시켜 자성 나노입자-산화 그래핀 혼성체를 제조하는 단계; 및 (b) 플래티늄 나노입자를 상기 자성 나노입자-산화 그래핀 혼성체에 고정시켜 플래티늄 나노입자-자성 나노입자-산화 그래핀 혼성체를 제조하는 단계를 포함하는 플래티늄 나노입자-자성 나노입자-산화 그래핀 혼성체의 제조방법을 제공한다.
The present invention also provides a method of manufacturing a magnetic nanoparticle-grafted oxide composite, comprising: (a) fixing magnetic nanoparticles to an oxidized graphene to produce a magnetic nanoparticle-oxidized graphene hybrid; And (b) fixing the platinum nanoparticles to the magnetic nanoparticle-oxidized graphene hybrid to produce a platinum nanoparticle-magnetic nanoparticle-oxidized graphene hybrid, wherein the platinum nanoparticle-magnetic nanoparticle-oxidized Thereby producing a graphene hybrid body.

본 발명은 또한, 산화 그래핀의 표면에 자성 나노입자가 고정되어 있고, 상기 자성 나노입자 및 산화 그래핀의 표면에 플래티늄 나노입자가 고정되어 있으며, 상기 산화 그래핀의 표면에 활성 에스테르가 고정되어 있는 활성 에스테르-플래티늄 나노입자-자성 나노입자-산화 그래핀 혼성체를 제공한다.The present invention is also characterized in that the magnetic nanoparticles are fixed on the surface of the graphene oxide, the platinum nanoparticles are fixed on the surface of the magnetic nanoparticles and the graphene oxide, and the active ester is fixed on the surface of the graphene oxide Platinum < / RTI > nanoparticle-magnetic nanoparticle-oxidized graphene hybrid.

본 발명은 또한, 상기 플래티늄 나노입자-자성 나노입자-산화 그래핀 혼성체에 N-(3-디메틸아미노프로필)-N'-에틸카르보디이미드 하이드로클로라이드(N-(3-Dimethylaminopropyl)-N′-ethylcarbodiimide hydrochloride, EDC)와 N-하이드록시설포석시니이미드 소듐염(N-Hydroxysulfosuccinimide sodium salt, sulfo-NHS)을 반응시켜 플래티늄 나노입자-자성 나노입자-산화 그래핀 혼성체의 표면에 에스테르가 활성화된 활성 에스테르-플래티늄 나노입자-자성 나노입자-산화 그래핀 혼성체를 제조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 활성 에스테르-플래티늄 나노입자-자성 나노입자-산화 그래핀 혼성체의 제조방법을 제공한다.The present invention also relates to a method for producing a platinum nanoparticle-magnetic nanoparticle-oxidized graphene hybrid comprising the steps of mixing N- (3-Dimethylaminopropyl) -N '(3-dimethylaminopropyl) N-Hydroxysulfosuccinimide sodium salt (sulfo-NHS) is reacted with N-hydrocarbodiimide hydrochloride (EDC) to form a platinum nanoparticle-magnetic nano- Platinum nanoparticle-magnetic nanoparticle-oxidized graphene hybrid, characterized in that it comprises the steps of: preparing an active ester-platinum nanoparticle-magnetic nanoparticle-oxidized graphene hybrid; .

본 발명은 또한, 상기 활성 에스테르-플래티늄 나노입자-자성 나노입자-산화 그래핀 혼성체를 항체와 반응시키는 단계를 포함하는 면역 진단 방법을 제공한다.
The present invention also provides an immunoassay method comprising reacting the active ester-platinum nanoparticle-magnetic nanoparticle-oxidized graphene hybrid with an antibody.

본 발명은 또한, 산화 그래핀의 표면에 자성 나노입자가 고정되어 있고, 상기 자성 나노입자 및 산화 그래핀의 표면에 플래티늄 나노입자가 고정되어 있으며, 상기 산화 그래핀의 표면에 산화 효소가 집적되어 있는 산화 효소-플래티늄 나노입자-자성 나노입자-산화 그래핀 혼성체를 제공한다.The present invention is also characterized in that the magnetic nanoparticles are fixed on the surface of the graphene oxide, the platinum nanoparticles are fixed on the surface of the magnetic nanoparticles and the graphene oxide, and the oxidizing enzyme is accumulated on the surface of the graphene oxide Platinum < / RTI > nanoparticles-magnetic nanoparticles-oxidized graphene hybrids.

본 발명은 또한, 상기 플래티늄 나노입자-자성 나노입자-산화 그래핀 혼성체에 산화 효소를 집적시키는 단계를 포함하는 산화 효소-플래티늄 나노입자-자성 나노입자-산화 그래핀 혼성체의 제조방법을 제공한다.The present invention also provides a method for producing an oxidase-platinum nanoparticle-magnetic nanoparticle-oxidized graphene hybrid comprising the step of accumulating an oxidase in the platinum nanoparticle-magnetic nanoparticle-oxidized graphene hybrid do.

본 발명은 또한, 상기 산화 효소-플래티늄 나노입자-자성 나노입자-산화 그래핀 혼성체를 발색기질과 반응시키는 단계를 포함하는 발색 진단 방법을 제공한다.
The present invention also provides a method for color development diagnosis comprising the step of reacting the oxidase-platinum nanoparticle-magnetic nanoparticle-oxidized graphene hybrid with a chromogenic substrate.

본 발명에 따른 플래티늄 나노입자-자성 나노입자-산화 그래핀 혼성체는 기존의 자성 나노입자만 사용한 경우에 비해 비약적으로 향상된 과산화효소로서의 높은 활성을 나타내므로, 단독 또는 유기 효소와 같이 고정화함으로써, 면역진단의 고감도 무기 신호 유도체로서 이용가능하고, 효소의 대상 기질이 되는 물질의 고감도 발색 진단을 나타낼 수 있는 효과가 있으며, 재사용이 가능하여 경제적이다.
The platinum nanoparticle-magnetic nanoparticle-oxidized graphene hybrid according to the present invention exhibits a high activity as a peroxidase, which is remarkably improved as compared with the case of using only conventional magnetic nanoparticles. Therefore, Can be used as a highly sensitive inorganic signal derivative of a diagnosis, has an effect of showing a high-sensitivity color development diagnosis of a substance to be a substrate of an enzyme, and is reusable and economical.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 플래티늄 나노입자-자성 나노입자-산화 그래핀 혼성체의 반응기작 및 이에 따른 목적 암세포의 발색진단을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 (a) 산화 그래핀 (GO), (b) 자성 나노입자-산화 그래핀 혼성체[10중량% Magnetite nanoparticles on graphene oxide (GO_MNP-10)], (c) 플래티늄 나노입자-산화 그래핀 혼성체[10중량% Platinum nanoparticles on graphene oxide (GO_Pt-10)], (d) 플래티늄 나노입자-자성 나노입자-산화 그래핀 혼성체 [10중량% Magnetite nanoparticles & 10중량% platinum nanoparticles on graphene oxide (GO_MNP-10/Pt-10)]의 전자투과현미경(TEM: Transmission electron microscopy) 사진이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 (a) 산화 그래핀(GO), (b) 자성 나노입자-산화 그래핀 혼성체(10중량% 자성 나노입자-산화 그래핀: GO_MNP-10), (c) 자성 나노입자-산화 그래핀 혼성체(30중량% 자성 나노입자-산화 그래핀: GO_MNP-30), (d) 플래티늄 나노입자-산화 그래핀 혼성체 (10중량% 플래티늄 나노입자-산화 그래핀: GO_Pt-10), (e) 플래티늄 나노입자-자성 나노입자-산화 그래핀 혼성체 (10중량% 자성 나노입자-10중량% 플래티늄 나노입자-산화 그래핀: GO_MNP-10/Pt-10), (f) 플래티늄 나노입자-자성 나노입자-산화 그래핀 혼성체 (30중량% 자성 나노입자-10중량% 플래티늄 나노입자-산화 그래핀: GO_MNP-30/Pt-10)의 XRD 그래프이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 플래티늄 나노입자-자성 나노입자-산화 그래핀 혼성체의 (a) 과산화효소로서의 활성을 측정한 사진과 (b)흡광도 그래프이다 [(1): GO, (2): GO_MNP-10, (3): GO_MNP-30 (4): GO_Pt-10, (5): GO_MNP-10/Pt-10, (6): GO_MNP-30/Pt-10, (7): Negative control].
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 플래티늄 나노입자-자성 나노입자-산화 그래핀 혼성체의 TMB(3,3',5,5'-tetramethylbenzidine)를 기질로 사용한 일정상태 역학(Steady-state kinetics)에 대한 그래프이다[(a, b): GO, GO_MNP-10, GO-MNP-30, GO_Pt-10, GO_MNP-10/Pt-10, GO_MNP-30/Pt-10, (c, d): Platinum nanoparticles, (e, f) 유기 과산화효소 (HRP)].
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 산화 효소-플래티늄 나노입자-자성 나노입자-산화 그래핀 혼성체로 대상 기질을 색변화로써 측정 및 정량하는 반응식을 나타낸 것이다.
1 is a view showing a reaction mechanism of a platinum nanoparticle-magnetic nanoparticle-oxidized graphene hybrid according to an embodiment of the present invention, and a color development diagnosis of a target cancer cell.
FIG. 2 is a graph showing the results of measurement of (a) graphene oxide (GO), (b) magnetic nanoparticle-oxide graphene hybrid (10 wt% Magnetite nanoparticles on graphene oxide (GO_MNP- c) platinum nanoparticles-oxidized graphene oxide (GO_Pt-10), 10% by weight platinum nanoparticles-magnetic nanoparticles-oxidized graphene hybrid [10 wt% Magnetite nanoparticles & 10% by weight platinum nanoparticles on graphene oxide (GO_MNP-10 / Pt-10)] by a transmission electron microscope (TEM).
FIG. 3 is a graph showing the results of measurement of (a) graphene oxide (GO), (b) magnetic nanoparticle-oxidized graphene hybrid (10 wt% magnetic nanoparticle-oxidized graphene: GO_MNP-10) (c) a magnetic nanoparticle-oxidized graphene hybrid (30 wt% magnetic nanoparticles-oxidized graphene: GO_MNP-30), (d) platinum nanoparticles-oxidized graphene hybrid (10 wt% (Graphene: GO_Pt-10), (e) platinum nanoparticles-magnetic nanoparticles-oxidized graphene hybrid (10 wt% magnetic nanoparticles-10 wt% platinum nanoparticles-oxidized graphene: GO_MNP-10 / ) and (f) platinum nanoparticles-magnetic nanoparticles-oxidized graphene hybrid (30 wt% magnetic nanoparticles-10 wt% platinum nanoparticles-oxidized graphene: GO_MNP-30 / Pt-10).
FIG. 4 is a graph showing the activity of the platinum nanoparticle-magnetic nanoparticle-oxidized graphene hybrid according to an embodiment of the present invention as an activity of (a) peroxidase and (b) 10, (6): GO_MNP-30 / Pt-10, (7): GO_MNP-10, : Negative control].
FIG. 5 is a graph showing the state-of-the-art steady-state (TG) state of a platinum nanoparticle-magnetic nanoparticle-oxidized graphene hybrid according to an embodiment of the present invention using TMB (3,3 ', 5,5'-tetramethylbenzidine) 10, (c, d), (10), (10), (10) : Platinum nanoparticles, (e, f) organic peroxidase (HRP)].
FIG. 6 is a graph showing a reaction formula for measuring and quantifying a target substrate with a color change using an oxidase-platinum nanoparticle-magnetic nanoparticle-oxidized graphene hybrid according to an embodiment of the present invention.

달리 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 기술적 및 과학적 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 숙련된 전문가에 의해서 통상적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 일반적으로, 본 명세서에서 사용된 명명법 및 이하에 기술하는 실험 방법은 본 기술분야에서 잘 알려져 있고 통상적으로 사용되는 것이다.
Unless defined otherwise, all technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. In general, the nomenclature used herein and the experimental methods described below are well known and commonly used in the art.

본 발명에서는 플래티늄 나노입자 및 자성 나노입자를 산화 그래핀의 표면 위에 집적시켜 제조한 플래티늄 나노입자-자성 나노입자-산화 그래핀 혼성체는 과산화효소 활성이 우수하므로, 이를 효소면역측정법, 바이오센서 또는 면역조직화학에서 이용할 수 있다는 것을 확인하고자 하였다.In the present invention, the platinum nanoparticle-magnetic nano-particle-oxide graphene hybrid prepared by integrating the platinum nanoparticles and the magnetic nanoparticles on the surface of the oxidized graphene has excellent peroxidase activity, so that it can be detected by enzyme immunoassay, And can be used in immunohistochemistry.

본 발명에서는 플래티늄 나노입자를 자성 나노입자와 함께 산화 그래핀의 표면 위에 집적시켰다. 그 결과 플래티늄 나노입자-자성 나노입자-산화 그래핀 혼성체에서 과산화효소의 활성이 비약적으로 향상되는 것을 확인하였다.In the present invention, platinum nanoparticles are integrated with the magnetic nanoparticles on the surface of the oxidized graphene. As a result, it was confirmed that the activity of the peroxidase was remarkably improved in the platinum nanoparticle-magnetic nanoparticle-oxidized graphene hybrid.

즉, 본 발명의 일 실시예에서는 상기 플래티늄 나노입자-자성 나노입자-산화 그래핀 혼성체가 효소면역측정법, 바이오센서 및 면역조직화학에서 과산화효소를 대신하여 이용할 수 있다는 것을 확인할 수 있었다.
That is, in one embodiment of the present invention, it was confirmed that the platinum nanoparticle-magnetic nanoparticle-oxidized graphene hybrid can be used instead of peroxidase in enzyme immunoassay, biosensor, and immunohistochemistry.

따라서, 본 발명은 일 관점에서, 산화 그래핀의 표면에 자성 나노입자가 고정되어 있고, 상기 자성 나노입자 및 산화 그래핀의 표면에 플래티늄 나노입자가 고정되어 있는 플래티늄 나노입자-자성 나노입자-산화 그래핀 혼성체에 관한 것이다.
Therefore, in one aspect of the present invention, there is provided a magnetic recording medium comprising magnetic nano particles fixed on the surface of a graphene oxide, platinum nano particles fixed on the surface of the magnetic nano particles and oxidized graphene, Graphene hybrid.

본 발명에 있어서, 상기 자성 나노입자는 4nm 내지 6nm의 입자 직경을 가지며 평균적으로 약 5nm 정도의 직경을 가지며, 플래티늄 나노입자는 3nm 내지 5nm의 입자 직경을 가진 것을 가지며, 평균적으로 약 4nm 정도의 직경을 갖는 것을 특징으로 한다. 상기 입자 직경의 범위일 때 가장 높은 효소로서의 활성을 보이며, 각각의 나노 입자가 10nm 이상의 직경을 갖는 경우 그 활성이 심각하게 저해되는 것을 관찰된다.
In the present invention, the magnetic nanoparticles have a particle diameter of 4 nm to 6 nm, an average diameter of about 5 nm, platinum nanoparticles have a particle diameter of 3 nm to 5 nm, and an average diameter of about 4 nm . The activity as the highest enzyme is exhibited when the particle diameter is in the range of the particle diameter, and the activity is seriously inhibited when each nanoparticle has a diameter of 10 nm or more.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 자성 나노입자와 상기 플래티늄 나노입자는 각각 10wt% 내지 30wt%의 중량비로 제조되었으며, 상기 범위일 때 가장 높은 효소활성이 측정된다.
Also, in the present invention, the magnetic nanoparticles and the platinum nanoparticles are each prepared at a weight ratio of 10 wt% to 30 wt%, and the highest enzyme activity is measured at the above range.

본 발명에 있어서, 산화 그래핀은 332m2/g 의 넓은 표면적을 제공하여 결과적으로 기공 안에 ~5nm 크기의 자성 나노입자와 ~4nm 크기의 플래티늄 나노입자를 고밀도로 집적한 형태의 무기 과산화효소 유사체를 구성할 수 있게 하고, 또한 남아 있는 표면적 위에 다양한 유기 효소를 고정화함으로써 간편한 유무기 혼성체를 구현할 수 있게 하였다. 또한, 자성 나노입자와 플래티늄 나노입자와의 상승효과를 이용해 과산화효소로서의 활성을 증가시키고, 고정화된 효소와 자성 나노입자 및 플래티늄 나노입자의 연계반응을 통하여 효소의 대상 기질의 유무와 농도를 비색반응을 통하여 쉽고 빠르게 정량할 수 있는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the graphene oxide provides a large surface area of 332 m 2 / g, resulting in the formation of inorganic nanoparticles of ~ 5 nm in size and inorganic nanoparticles of ~ 4 nm in size, And by immobilizing various organic enzymes on the remaining surface area, a simple organic / inorganic hybrid substance can be realized. In addition, by using the synergistic effect of magnetic nanoparticles and platinum nanoparticles, the activity as a peroxidase is increased, and the presence and concentration of the substrate of the enzyme is colorimetrically reacted through the linkage reaction of the immobilized enzyme, magnetic nanoparticles and platinum nanoparticles So that it can be quantified easily and quickly.

본 발명에 있어서, 산화 그래핀은 그라파이트 분말(graphite powder, SP-II graphite)의 산화를 기반으로 한 Hummers method(W. S. Hummers, R. E. Offeman, J. Am. Chem. Soc. 1958, 80, 1339-1339)를 통해 합성함을 특징으로 한다. 그라파이트 분말을 H2SO4, K2S2O8, P2O5와 섞어 80℃에서 4시간 동안 산화시켜 예비산화된 그라파이트 산화물(pre-oxidized graphite oxide)을 만든 후, 여과 및 분리정제 후 H2SO4와 KMnO4와 섞어 다시 35 ℃에서 2시간 동안 산화시키고 다시 35 ℃에서 2시간 반응, 30 % H2O2 와 추가적으로 반응시킴으로써, 황갈색의 분말(powder) 형태로 얻을 수 있다. 만들어진 분말(powder)을 1 M의 HCl로 5회 씻어내고 증류수로 씻어낸 후, 2시간동안 소니케이션(sonication)시켜 산화 그라파이트를 박리시킴으로써 산화 그래핀을 얻을 수 있다.In the present invention, the graphene graphene is prepared by the Hummers method based on the oxidation of graphite powder (SP-II graphite) (WS Hummers, RE Offeman, J. Am. Chem. Soc. 1958 , 80 , 1339-1339 ). ≪ / RTI > The graphite powder was mixed with H 2 SO 4 , K 2 S 2 O 8 and P 2 O 5 and oxidized at 80 ° C. for 4 hours to form a pre-oxidized graphite oxide. After filtration and separation and purification H 2 SO 4 and KMnO 4, and further oxidized at 35 ° C for 2 hours, reacted again at 35 ° C for 2 hours, and further reacted with 30% H 2 O 2 to obtain a yellowish brown powder. The resulting powder is washed 5 times with 1 M HCl, washed with distilled water, sonicated for 2 hours, and the oxidized graphite is removed to obtain the graphene oxide.

본 발명에 있어서, 자성 나노입자란 강자성을 띠는 입자로서 일반적으로 크기는 약 10nm이다. 종류로는 산화철(Fe2O3, Fe3O4)과 Ferrite(Fe3O4에서 Fe 하나가 다른 자성관련 원자로 바뀐 형태, CoFe2O4, MnFe2O4) 등이 있다. 실질적으로 자성 나노입자를 응용할 때는 사용의 편의성 때문에 자성 나노입자를 분말형태로 이용하는 것이 아니라 액체에 분산시킨 형태를 만들어서 여러 분야에 사용하게 되는데 이때, 자성 나노입자 용액 (ferrofluid) 에서 자성입자들이 서로 엉기지 말고 잘 분산되어 있어야 하기 때문에 적절한 계면 활성제라든가 자성입자 표면에 탄화수소 고리를 붙임으로서 분산을 잘 되게 유도하며, 제조방법은 공침법이 주로 사용된다.
In the present invention, the magnetic nanoparticles are generally ferromagnetic particles having a size of about 10 nm. Sorters may include iron oxide (Fe 2 O 3, Fe 3 O 4) and Ferrite (Fe 3 O 4 Fe in one other magnetic related reactor changed form, CoFe 2 O 4, MnFe 2 O 4). When magnetic nanoparticles are practically used, magnetic nanoparticles are not used in powder form because of their ease of use, but they are used in various fields by making them dispersed in liquid. In this case, magnetic particles in ferrofluid Since it must be dispersed well without being known, appropriate surfactants or hydrocarbon rings are attached to the surface of magnetic particles to induce dispersion well, and co-precipitation method is mainly used.

본 발명은 다른 관점에서 (a) 자성 나노입자를 산화 그래핀에 고정시켜 자성 나노입자-산화 그래핀 혼성체를 제조하는 단계; 및 (b) 플래티늄 나노입자를 상기 자성 나노입자-산화 그래핀 혼성체에 고정시켜 자성 나노입자-플래티늄 나노입자-산화 그래핀을 제조하는 단계를 포함하는 플래티늄 나노입자-자성 나노입자-산화 그래핀 혼성체의 제조방법에 관한 것이다.
According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a magnetic nanoparticle-grafted oxide composite, comprising: (a) preparing a magnetic nanoparticle-oxidized graphene hybrid by immobilizing magnetic nanoparticles on the graphene oxide; And (b) fixing the platinum nanoparticles to the magnetic nanoparticle-oxidized graphene hybrid to produce magnetic nanoparticle-platinum nanoparticle-oxidized graphene, wherein the platinum nanoparticle-magnetic nanoparticle-oxidized graphene And a method for producing a hybrid body.

본 발명에 있어서, 상기 (a)단계의 고정은 FeCl3/FeCl2 용액을 산화 그래핀과 혼합하여 암모니아 수용액을 이용하여 pH 10으로 산도를 조절한 염기성 조건하에서 침전함으로써 실시하는데, 바람직한 실시예에 따르면, 상기 (a) 단계의 자성 나노입자-산화 그래핀 혼성체의 제조는 FeCl3 : FeCl2 = 2 : 1 molar ratio 로 산화 그래핀과 섞어 30 % 암모니아수를 이용한 pH 10 조건에서 90 ℃ 4시간 반응, 균일하게 침전시킴으로써 자성 나노입자-산화 그래핀 혼성체를 제조할 수 있다. In the present invention, the fixing of step (a) is performed by mixing FeCl 3 / FeCl 2 solution with oxidized graphene and precipitating under basic conditions of adjusting the acidity to pH 10 using an aqueous ammonia solution. In a preferred embodiment The preparation of the magnetic nanoparticle-graphene oxide grains in step (a) is performed by mixing FeCl 3 : FeCl 2 = 2: 1 molar ratio with oxidized graphene, and mixing the mixture at a pH of 10 with ammonia water of 30% Reaction, and uniform precipitation, whereby the magnetic nanoparticle-oxidized graphene hybrid body can be produced.

본 발명에 있어서, 상기 (b)단계의 자성 나노입자-플래티늄 나노입자-산화 그래핀의 제조는 먼저 에틸렌 글리콜(ethylene glycol) 용액을 자성 나노입자-산화 그래핀과 섞어 균일하게 분산시킨 후, H2PtCl66H2O를 125 ~ 150℃ 조건에서 2시간 증착함으로써, 균일하게 침전된 플래티늄 나노입자-자성 나노입자-산화 그래핀 혼성체를 제조할 수 있다.In the present invention, the magnetic nanoparticle-platinum nanoparticle-oxidized graphene in the step (b) is prepared by first mixing ethylene glycol solution with magnetic nanoparticles-oxidized graphene and uniformly dispersing the solution, 2 PtCl 6 6H 2 O at 125 to 150 ° C for 2 hours The platinum nanoparticle-magnetic nanoparticle-oxidized graphene hybrid particles can be produced.

본 발명에 있어서, 자성 나노입자를 산화 그래핀 표면 위에 균일하게 증착시킴으로써 상기 자성 나노입자-산화 그래핀 혼성체는 간편하게 생성할 수 있으며, 상기 플래티늄 나노입자 또한 산화 그래핀에 고정화함으로써, 플래티늄 나노입자-산화 그래핀 혼성체를 생성할 수 있다. 상기 증착은 고온증착법을 이용하는 것이 바람직하다.In the present invention, the magnetic nanoparticle-oxidized graphene hybrid body can be easily produced by uniformly depositing the magnetic nanoparticles on the surface of the oxidized graphene, and the platinum nanoparticles are also immobilized on the oxidized graphene, - oxidized graphene hybrid. The deposition is preferably performed using a high-temperature deposition method.

본 발명에 있어서, 고정화를 수행함으로써 유기 과산화효소를 사용하지 않고, 색을 이용한 고감도의 정량 분석이 가능한 무기 혼성체인 자성 나노입자-플래티늄 나노입자-산화 그래핀을 개발할 수 있었다.
In the present invention, it was possible to develop magnetic nanoparticle-platinum nanoparticle-oxidized graphene, which is an inorganic hybrid material capable of quantitative analysis with high sensitivity using color without using an organic peroxidase by performing immobilization.

한편, 상기 플래티늄 나노입자-자성 나노입자-산화 그래핀 혼성체에 EDC+NHS 화학을 통해 활성 에스테르를 생성시키고 항체의 아민기와 결합시킴으로써, 면역 진단에 이용할 수 있음을 예측할 수 있다.Meanwhile, it can be predicted that the active nanoparticle-platinum nanoparticle-magnetic nanoparticle-oxidized graphene hybrid material can be used for immunodiagnosis by producing an active ester through EDC + NHS chemistry and binding to an amine group of an antibody.

따라서, 본 발명은 다른 관점에서 산화 그래핀의 표면에 자성 나노입자가 고정되어 있고, 상기 자성 나노입자 및 산화 그래핀의 표면에 플래티늄 나노입자가 고정되어 있으며, 상기 산화 그래핀의 표면에 활성 에스테르가 수식되어 있는 활성 에스테르-플래티늄 나노입자-자성 나노입자-산화 그래핀 혼성체에 관한 것이고, 상기한 플래티늄 나노입자-자성 나노입자-산화 그래핀 혼성체의 카르복실기(-COOH)에 N-(3-디메틸아미노프로필)-N'-에틸카르보디이미드 하이드로클로라이드(EDC)와 N-하이드록시설포석시니이미드 소듐염(sulfo-NHS)을 반응시켜 플래티늄 나노입자-자성 나노입자-산화 그래핀 혼성체의 표면에 에스테르가 활성화된 활성 에스테르-플래티늄 나노입자-자성 나노입자-산화 그래핀 혼성체를 제조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 활성 에스테르-플래티늄 나노입자-자성 나노입자-산화 그래핀 혼성체의 제조방법에 관한 것이다.Therefore, the present invention provides a method for manufacturing a magnetic recording medium in which magnetic nanoparticles are fixed on the surface of a graphene oxide, the platinum nanoparticles are fixed on the surfaces of the magnetic nanoparticles and the graphene oxide, Platinum nanoparticle-magnetic nanoparticle-oxidized graphene hybrid having the formula (1), wherein the ratio of the carboxyl group (-COOH) of the platinum nanoparticle-magnetic nanoparticle-oxidized graphene hybrid to the active ester- -Dimethylaminopropyl) -N'-ethylcarbodiimide hydrochloride (EDC) with sodium hydroxide (sulfo-NHS) in the presence of N-hydroxide to form platinum nanoparticles-magnetic nano- Comprising the steps of: preparing an active ester-platinum nanoparticle-magnetic nanoparticle-oxidized graphene hybrid with an ester on its surface Ester-platinum nanoparticles-magnetic nano-particles-oxide graphene hybrid.

또한, 본 발명은 상기한 활성 에스테르-플래티늄 나노입자-자성 나노입자-산화 그래핀 혼성체를 항체와 반응시키는 단계를 포함하는 면역 진단방법에 관한 것이다.
The present invention also relates to an immunodiagnostic method comprising the step of reacting the above-mentioned active ester-platinum nanoparticle-magnetic nanoparticle-oxidized graphene hybrid with an antibody.

본 발명에 있어서, 상기 자성 나노입자, 상기 플래티늄 나노입자 및 상기 산화 그래핀은 플래티늄 나노입자-자성 나노입자-산화 그래핀 혼성체에서 사용한 것과 동일하다.In the present invention, the magnetic nanoparticles, the platinum nanoparticles, and the oxidized graphene are the same as those used in the platinum nanoparticle-magnetic nanoparticle-oxidized graphene hybrid.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 N-(3-디메틸아미노프로필)-N'-에틸카르보디이미드 하이드로클로라이드(EDC), N-하이드록시설포석시니이미드 소듐염(sulfo-NHS), 플래티늄 나노입자-자성 나노입자-산화 그래핀 혼성체는 각각 20 ~ 200mM, 5 ~ 50mM, 1 ~ 2mg/mL의 농도로 사용되며, 상기 범위일 때 가장 적절하게 활성 에스테르가 형성되어 많은 양의 항체가 수식된다.
Also, in the present invention, it is preferable to use a mixture of the N- (3-dimethylaminopropyl) -N'-ethylcarbodiimide hydrochloride (EDC), the N-hydroxy pseudosuccinimide sodium salt (sulfo-NHS) The magnetic nanoparticles and the oxidized graphene hybrid are used at a concentration of 20 to 200 mM, 5 to 50 mM, and 1 to 2 mg / mL, respectively. When the concentration is within the above range, the active ester is most appropriately formed and a large amount of antibody is modified .

본 발명의 플래티늄 나노입자-자성 나노입자-산화 그래핀 혼성체는 자성 나노입자만 사용한 경우에 비해 비약적으로 향상된 과산화효소로서의 활성을 얻음으로써, 고감도 면역 진단을 위한 효과적인 신호 유도체로서 응용될 수 있다. 과산화효소는 본질적으로 유기 효소이므로 시간에 따른 필연적인 단백질 구조의 변성과 활성의 감소가 있지만, 본 발명의 혼성체는 과산화효소 대신 회수가 가능한 무기 자성 나노입자를 사용하기 때문에 보다 안정적인 시스템이며 추가적인 플래티늄 나노입자의 사용은 과산화효소로서의 활성 증가를 위한 시너지효과를 일으킨다. 또한, 표면적이 넓은 산화 그래핀에 집적함으로써 단위 개체당 활성을 높여 고감도 정량 분석이 가능하며, 자력을 이용한 보다 효율적인 분리와 재사용이 가능하다. 한편, 유기 효소의 추가적인 고정화를 이용한 연계 반응을 통한 중요한 물질의 정량 분석은 육안을 통한 색 차이로 손쉽게 가능하기 때문에 진단 비용면에서도 우수한 방법이다.The platinum nanoparticle-magnetic nanoparticle-oxidized graphene hybrid of the present invention can be applied as an effective signal derivative for high-sensitivity immunodiagnosis by obtaining activity as a peroxidase which is remarkably improved as compared with the case of using only magnetic nanoparticles. Although the peroxidase is inherently an organic enzyme, it has inevitable denaturation of protein structure and a decrease in activity over time. However, since the hybrid substance of the present invention uses an inorganic magnetic nanoparticle that can be recovered instead of a peroxidase enzyme, The use of nanoparticles results in synergistic effects for increased activity as peroxidase. In addition, it is possible to carry out high sensitivity quantitative analysis by increasing the activity per unit individual by integrating in a large surface area graphene oxide, and it is possible to separate and reuse more efficiently by magnetic force. On the other hand, quantitative analysis of important substances through linkage reaction using additional immobilization of organic enzymes is an excellent method in terms of diagnostic cost since it can be easily performed by color difference through the naked eye.

본 발명에서 개발된 자성 나노입자-플래티늄 나노입자-산화 그래핀은 이에 특정 항체를 결합시킴으로써 질병의 진행에 대한 특정 정보를 제공하는 질병의 원인이 되는 단백질, DNA, 병원균 등의 면역진단의 신호 유도체로서 사용할 수 있다.
The magnetic nanoparticle-platinum nanoparticle-oxidized graphene developed by the present invention binds a specific antibody thereto, thereby providing a signal derivative of an immunodiagnosis of proteins, DNA, pathogens and the like, which causes diseases that provide specific information on the progress of disease .

본 발명은 또 다른 관점에서, 산화 그래핀의 표면에 자성 나노입자가 고정되어 있고, 상기 자성 나노입자 및 산화 그래핀의 표면에 플래티늄 나노입자가 고정되어 있으며, 상기 산화 그래핀의 표면에 산화 효소가 집적되어 있는 산화 효소-플래티늄 나노입자-자성 나노입자-산화 그래핀 혼성체에 관한 것이고, 상기 플래티늄 나노입자-자성 나노입자-산화 그래핀 혼성체에 산화 효소를 집적시키는 단계를 포함하는 산화 효소-플래티늄 나노입자-자성 나노입자-산화 그래핀 혼성체의 제조방법에 관한 것이다.
According to another aspect of the present invention, there is provided a magnetic recording medium comprising magnetic nanoparticles fixed on the surface of a graphene oxide, platinum nanoparticles fixed on the surfaces of the magnetic nanoparticles and the graphene oxide, Platinum nanoparticle-magnetic nanoparticle-oxidized graphene hybrid, wherein the oxidized enzyme-platinum nanoparticle-magnetic nanoparticle-oxidized graphene hybrid is integrated with the oxidized enzyme-platinum nanoparticle-magnetic nanoparticle-oxidized graphene hybrid - Platinum nanoparticles - Magnetic nanoparticles - Oxidation graphene hybrid bodies.

본 발명에 있어서, 상기 산화 효소는 포도당 산화효소, 콜레스테롤 산화효소, 갈락토스 산화효소, 피루베이트 산화효소 및 알코올 산화효소로 구성된 군에서 하나 이상 선택되는 것을 특징으로 하나, 이에 한정되는 것은 아니다.In the present invention, the oxidizing enzyme is selected from the group consisting of a glucose oxidase, a cholesterol oxidase, a galactose oxidase, a pyruvate oxidase and an alcohol oxidase, but is not limited thereto.

본 발명에 있어서, 상기 자성 나노입자, 상기 플래티늄 나노입자 및 상기 산화 그래핀은 플래티늄 나노입자-자성 나노입자-산화 그래핀 혼성체에서 사용한 것과 동일하다.In the present invention, the magnetic nanoparticles, the platinum nanoparticles, and the oxidized graphene are the same as those used in the platinum nanoparticle-magnetic nanoparticle-oxidized graphene hybrid.

상기 N-(3-디메틸아미노프로필)-N'-에틸카르보디이미드 하이드로클로라이드(EDC), N-하이드록시설포석시니이미드 소듐염(sulfo-NHS), 플래티늄 나노입자-자성 나노입자-산화 그래핀 혼성체는 각각 20 ~ 200mM, 5 ~ 50mM, 1 ~ 2mg/mL 의 농도로 사용되며, 상기 범위일 때 적절하게 활성 에스테르가 형성되어 많은 양의 항체가 수식된다.
(EDC), N-hydroxysulfosuccinimide sodium salt (sulfo-NHS), platinum nanoparticles-magnetic nanoparticles-oxidized grains (N-ethylcarbodiimide hydrochloride The pinholes are used in concentrations of 20 to 200 mM, 5 to 50 mM, and 1 to 2 mg / mL, respectively. When the concentration is within the above range, active ester is appropriately formed and a large amount of antibody is modified.

본 발명에 있어서, 자성 나노입자-플래티늄 나노입자-산화 그래핀을 유기 산화효소를 같이 고정화함으로써, 포도당, 갈락토스, 콜레스테롤, 간 기능인자(GPT, GOT) 등의 소분자 물질에 대한 효소의 대상 기질의 유무를 알 수 있고 농도를 측정할 수 있다. 유기 산화효소의 효율적인 고정화를 위해서 자성 나노입자-플래티늄 나노입자-산화 그래핀 표면의 활성 에스테르와 효소의 아민과의 가교결합을 통하여, 표면에 고밀도로 집적할 수 있다.
In the present invention, by immobilizing the magnetic nanoparticle-platinum nanoparticle-oxidized graphene together with the organic oxidizing enzyme, the magnetic nanoparticle-platinum nanoparticle-oxidized graphene is immobilized on the substrate of the enzyme for a small molecule such as glucose, galactose, cholesterol, liver function factor (GPT, GOT) And the concentration can be measured. In order to efficiently immobilize the organic oxidizing enzyme, the magnetic nanoparticle-platinum nanoparticle-active ester on the surface of the oxidized graphene can be cross-linked with the amine of the enzyme and can be accumulated at high density on the surface.

본 발명은 또한 상기 산화 효소-플래티늄 나노입자-자성 나노입자-산화 그래핀 혼성체를 발색기질과 반응시키는 단계를 포함하는 것을 발색 진단 방법에 관한 것이다.The present invention also relates to a method for color development diagnosis comprising the step of reacting the oxidase-platinum nanoparticle-magnetic nanoparticle-oxidized graphene hybrid with a chromogenic substrate.

본 발명에 있어서, 상기 발색기질은 ABTS(2,2'-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulphonic acid)), TMB(3,3',5,5'-tetramethylbenzidine), o-페닐렌디아민 디하이드로클로라이드(o-phenylenediamine dihydrochloride, OPD), 3,3'-디아미노벤지딘(3,3'-diaminobenzidine, DAB) 및 10-아세틸-3,7-디하이드록시페녹사진(10-acetyl-3,7-dihydroxyphenoxazine, Amplex-Red)로 이루어진 군에서 1종 이상 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
In the present invention, the coloring substrate may be ABTS (3-ethylbenzothiazoline-6-sulphonic acid), TMB (3,3 ', 5,5'-tetramethylbenzidine) Diamine dihydrochloride (OPD), 3,3'-diaminobenzidine (DAB) and 10-acetyl-3,7-dihydroxyphenoxazine (10-acetyl- 3,7-dihydroxyphenoxazine, Amplex-Red). However, the present invention is not limited thereto.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지 않는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. It is to be understood by those skilled in the art that these embodiments are only for illustrating the present invention and that the scope of the present invention is not construed as being limited by these embodiments.

[실시예][Example]

실시예Example 1:  One: 플래티늄Platinum 나노입자-자성 나노입자-산화  Nanoparticles - Magnetic nanoparticles - Oxidation 그래핀Grapina 혼성체 제조 및 면역 진단에의 응용 Manufacture of hybrid and application to immunodiagnosis

<단계 1> 산화 그래핀 제조 <Step 1> Preparation of oxidized graphene

산화 그래핀은 Graphite powder (SP-II graphite) 의 산화를 기반으로 한 Hummers method (W. S. Hummers, R. E. Offeman, J. Am. Chem. Soc. 1958, 80, 1339-1339) 를 통해 합성함을 특징으로 한다.Oxidative graphene is characterized by the synthesis of graphite powder (SP-II graphite) based on the Hummers method (WS Hummers, RE Offeman, J. Am. Chem. Soc., 1958, 80, 1339-1339) do.

그라파이트 분말(graphite powder)를 H2SO4, K2S2O8, P2O5와 섞어 80 ℃에서 4시간 동안 산화시켜 pre-oxidized graphite oxide를 만든 후, 여과 및 분리정제 후 H2SO4와 KMnO4 와 섞어 다시 35℃에서 2시간 동안 산화시키고 다시 35℃에서 2시간 반응, 30% H2O2와 추가적으로 반응시킴으로써, 노란색의 분말(powder) 형태로 얻었다. 만들어진 분말(powder)을 1M의 HCl로 5회 씻어내고 증류수로 씻어낸 후, 2시간동안 소니케이션(sonication)시켜 산화 그라파이트를 박리시킴으로써 산화 그래핀을 얻었다.
The graphite powder was mixed with H 2 SO 4 , K 2 S 2 O 8 and P 2 O 5 and oxidized at 80 ° C for 4 hours to form pre-oxidized graphite oxide. After filtration and separation, H 2 SO 4 and KMnO 4, and further oxidized at 35 ° C for 2 hours, followed by reaction at 35 ° C for 2 hours and further reaction with 30% H 2 O 2 to obtain a yellow powder. The powder was washed five times with 1M HCl, washed with distilled water, and sonicated for 2 hours to remove the oxidized graphite, thereby obtaining oxidized graphene.

<단계 2> 자성 나노입자의 산화 그래핀에의 고정화 <Step 2> Immobilization of magnetic nanoparticles on graphene oxide

자성 나노입자의 산화 그래핀에의 고정화는 자성 나노입자-산화 그래핀 혼성체의 제조는 FeCl3 : FeCl2 = 2 : 1(몰비)로 산화 그래핀과 섞어 30% 암모니아수를 이용한 pH 10 조건에서 90℃ 4시간 반응, 균일하게 침전시킴으로써 자성 나노입자-산화 그래핀 혼성체를 제조하였다. TEM(JEOL EM-2010 microscope) 사진을 통하여 무기 자성나노입자의 산화 그래핀 표면에서의 존재를 확인하여 이를 도 2에 나타내었고, XRD(Rigaku D/Max 2500)를 측정하여 나노입자 종류 및 크기를 확인하여 도 3의 (b), (c), (e) 및 (f)에 나타내었다.
The immobilization of magnetic nanoparticles on the graphene oxide was carried out by mixing the graphene oxide with FeCl 3 : FeCl 2 = 2: 1 (molar ratio) in the preparation of magnetic nanoparticles-graphene oxide grains, The reaction was conducted at 90 DEG C for 4 hours and uniformly precipitated to prepare a magnetic nanoparticle-graphene oxide hybrid. The presence of the inorganic magnetic nanoparticles on the surface of the oxidized graphene was confirmed by TEM (JEOL EM-2010 microscope) photograph. The result is shown in FIG. 2 and the XRD (Rigaku D / Max 2500) 3 (b), (c), (e) and (f).

<단계 3> 플래티늄 나노입자의 자성 나노입자-산화 그래핀에의 고정화 <Step 3> Magnetic nanoparticles of platinum nanoparticles- immobilized on oxidized graphene

GO_MNP-10과 GO_MNP-30에의 플래티늄 나노입자의 고정화는 먼저 에틸렌 글리콜(ethylene glycol) 용액을 자성 나노입자-산화 그래핀과 섞어 균일하게 분산시킨 후, H2PtCl66H2O를 125℃ 조건에서 2시간 증착함으로써, 균일하게 침전된 플래티늄 나노입자-자성 나노입자-산화 그래핀 혼성체를 제조하였으며, 도 2의 TEM 사진과 도 3의 (d), (e) 및 (f)에서 XRD를 통하여 나노입자 크기를 확인한 결과를 나타내었다.
The immobilization of platinum nanoparticles on GO_MNP-10 and GO_MNP-30 was performed by first mixing ethylene glycol solution with magnetic nanoparticles-graphene oxide and uniformly dispersing the solution, and then hydrolyzing H 2 PtCl 6 6H 2 O at 125 ° C 2 (d), 3 (e), and 3 (f), XRD was used to prepare uniformly precipitated platinum nanoparticles-magnetic nanoparticles-oxidized graphene hybrid. The nanoparticle size was confirmed.

<단계 4> 플래티늄 나노입자-자성 나노입자-산화 그래핀 혼성체의 면역 진단에의 응용 <Step 4> platinum nanoparticle-magnetic nanoparticle-oxide yes application of the immunodiagnostic of pin hybrid

제조된 플래티늄 나노입자-자성 나노입자-산화 그래핀 혼성체에 EDC-sulfo NHS를 반응시킴으로써 표면의 카르복실기를 이용해 에스테르를 활성화시켰다. 이후 특정 항체의 아민과 반응을 통해 항체와 제조된 혼성체와 결합시켰다. 위 제조된 플래티늄 나노입자-자성 나노입자-산화 그래핀-항체 혼성체를 이용해 항체의 대상 물질의 발색진단에 응용하였다. 개발된 혼성체의 과산화효소로서의 활성을 관찰하기 위해, TMB를 발색 기질로 사용하여 과산화효소로서의 활성을 실험하였다. 실험 결과 모든 과산화효소 유사체로부터 활성을 얻었으며, 특히 플래티늄 나노입자가 적절한 비율로 자성 나노입자와 함께 고정화된 경우(GO_MNP-10/Pt-10) 가장 높은 활성을 얻었다. 본 발명의 플래티늄 나노입자-자성 나노입자-산화 그래핀 혼성체를 비롯한 여러 가지 자성 나노입자 운반체들의 과산화효소로서의 활성을 측정한 사진(a)과 흡광도 스캐닝(Cary 100 Conc UV-Visible spectrophotometer (Varian, Palo Alto, CA)의 결과(b)를 도 4에 나타내었다. 이를 보다 정확히 분석하기 위한 일정상태 역학(Steady state kinetics)을 통한 효소반응 매개변수의 관찰을 통해 플래티늄의 높은 과산화효소로서의 활성을 확인하였으며, 자성 나노입자와 같이 고정화된 경우, 가장 높은 과산화효소로서의 활성을 보였다. 이 결과를 도 5에 나타내었고, Lineweaver-Burk plot을 이용해 계산한 과산화효소로서의 반응 매개변수(Catalytic Parameters)를 정리한 값을 표 1에 나타내었다.EDC-sulfo NHS was reacted with the prepared platinum nanoparticle-magnetic nanoparticles-oxidized graphene hybrid to activate the ester using the carboxyl group on the surface. And then reacted with an antibody of the specific antibody to bind the antibody and the prepared hybrid. The platinum nanoparticle-magnetic nanoparticle-oxidized graphene-antibody hybrid prepared above was applied to the color development diagnosis of the target substance of the antibody. In order to observe the activity of the developed hybrid as a peroxidase, TMB was used as a chromogenic substrate and its activity as a peroxidase was examined. The activity was obtained from all the peroxidase analogues, and the highest activity was obtained especially when the platinum nanoparticles were immobilized with magnetic nanoparticles at an appropriate ratio (GO_MNP-10 / Pt-10). (A) and the absorbance scanning (Cary 100 Conc UV-Visible spectrophotometer (Varian, Inc.)) were used to measure the activity of various magnetic nanoparticle carriers including the platinum nanoparticles-magnetic nanoparticles- (B) of Palo Alto, CA) is shown in Figure 4. By observing the enzyme reaction parameters through steady state kinetics for more accurate analysis, we confirmed the activity of platinum as a high peroxidase The results are shown in FIG. 5, and the reaction parameters (catalytic parameters) as the peroxide enzyme calculated using the Lineweaver-Burk plot are summarized The values are shown in Table 1.

효소반응 매개변수(Catalytic parameters)의 비교Comparison of catalytic parameters 농도(μg mL-1)Concentration (μg mL -1 ) Km(mM)K m (mM) Vmax(nMs-1)V max (nMs -1 ) Free GOFree GO 5050 0.0800.080 70.970.9 Free MNPsFree MNPs 2020 0.1730.173 172.3172.3 GO_MNP-10GO_MNP-10 5050 0.1440.144 162.6162.6 GO_MNP-30GO_MNP-30 5050 0.2370.237 225.2225.2 Free Pt NPsFree Pt NPs 1010 3.4173.417 4002.24002.2 GO_Pt-10GO_Pt-10 5050 0.6190.619 1267.31267.3 GO_MNP-10/Pt-10GO_MNP-10 / Pt-10 5050 0.4420.442 2180.92180.9 GO_MNP-30/Pt-10GO_MNP-30 / Pt-10 5050 0.5190.519 2126.32126.3 HRPHRP 0.00250.0025 0.6060.606 204.7204.7

실시예Example 2: 자성 나노입자- 2: Magnetic nanoparticles - 플래티늄Platinum 나노입자-산화  Nanoparticle - Oxidation 그래핀Grapina -산화 효소 혼성체의 제조 및 - Preparation of oxidase enzyme hybrids and 발색Color 센서로의 응용 Application to sensor

<단계 1> 산화 효소를 플래티늄 나노입자-자성 나노입자-산화 그래핀 혼성체에 고정화 <Step 1> Immobilization of oxidase in platinum nanoparticle-magnetic nanoparticle-oxidized graphene hybrid

포도당 산화 효소, 콜레스테롤 산화 효소, 갈락토스 산화 효소, Pyruvate 산화 효소 등 각각 건강검진의 주요 인자가 되는 포도당, 콜레스테롤, 갈락토스, 간 기능인자(GPT, GOT) 들을 대상 기질로 하는 산화 효소를 위 개발된 플래티늄 나노입자-자성 나노입자-산화 그래핀 혼성체(GO_MNP-10/Pt-10, GO_MNP-30/Pt-10)에 혼성체 표면의 카르복실기를 이용한 가교결합을 통해 집적시켰다. 이를 위해 먼저 EDC(90 mM)+sulfo-NHS (5 mM) 를 개발된 혼성체와 30분간 MES buffer(0.1 M, pH 6.0)에서 반응시키고, washing 후 PBS(pH 7.4) 상에서 효소의 아민 기와 가교 결합을 통해 고정화하였다. 이를 통하여 본 발명의 자성 나노입자의 장점(자력을 이용한 간편한 분리 및 회수)을 가지면서, 보다 높은 과산화효소로서의 활성을 얻을 수 있는 플래티늄 나노입자-자성 나노입자-산화 그래핀 혼성체를 제조할 수 있었고, 이를 이용한 다양한 유기 효소의 산화 그래핀에의 추가적인 고정화를 통한 유무기 혼성체의 구성과 대상 물질의 비색 센서 및 반응 기작의 모식도를 도 6에 나타내었다.
Cholesterol, galactose, and liver function factors (GPT, GOT), which are major factors of health screening, such as glucose oxidase, cholesterol oxidase, galactosoxidase and pyruvate oxidase, (GO_MNP-10 / Pt-10, GO_MNP-30 / Pt-10) through the cross-linking using the carboxyl group on the surface of the hybrid body. To this end, EDC (90 mM) + sulfo-NHS (5 mM) was reacted with the developed hybrid in 30 minutes MES buffer (0.1 M, pH 6.0) Lt; / RTI &gt; The platinum nanoparticle-magnetic nanoparticle-oxidized graphene hybrid can be produced which has the advantages of the magnetic nanoparticles of the present invention (easy separation and recovery by magnetic force) and can obtain activity as a higher peroxidase FIG. 6 shows the composition of the organic / inorganic hybrid material by further immobilization of various organic enzymes to the oxidized graphene, and the colorimetric sensor and the reaction mechanism of the target substance.

<단계 2> 산화 효소-자성 나노입자- 플래티늄 나노입자-산화 그래핀의 발색 센서로의 응용 <Step 2> Oxidizing Enzymes - Magnetic Nanoparticles - Platinum Nanoparticles - Oxidative Graphene Application to color sensor

특정 농도의 발색 기질(ABTS, [2,2'-azino-bis(3-ethylbenzo-thiazoline-6-sulfonic acid) diammonium salt], TMB, Amplex-Red)을 0.2M, pH 4.0의 소듐 아세테이트 완충용액(sodium acetate buffer)에 실온(room temperature) 조건에서 투입하여 반응물 안의 H2O2 양을 발색 반응으로 측정하였다. 특정 대상 기질만 있을 때 발색되는 것을 확인할 수 있었고, 그에 따른 흡광도 스캐닝을 확인할 수 있었다. 또한 위 바이오센서는 자성을 이용해 20-30초 안에 간편하게 회수될 수 있고, 본래의 활성을 약 20-30회 재사용하는 동안에도 본래의 활성을 유지함을 확인할 수 있었다.
(ABTS, [3-ethylbenzo-thiazoline-6-sulfonic acid] diammonium salt, TMB, Amplex-Red) was dissolved in a sodium acetate buffer solution (sodium acetate buffer) at room temperature to measure the amount of H 2 O 2 in the reaction solution. It was confirmed that the color developed when only a specific target substrate was present, and thus, the absorbance scanning was confirmed. In addition, the biosensor can be easily recovered in 20-30 seconds using magnetism, and it can be confirmed that the original activity is retained even during the reuse of the original activity about 20-30 times.

이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시 양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to specific embodiments thereof, those skilled in the art will appreciate that such specific embodiments are merely preferred embodiments and that the scope of the present invention is not limited thereto will be. Accordingly, the actual scope of the invention will be defined by the claims and their equivalents.

Claims (25)

산화 그래핀의 표면에 자성 나노입자가 고정되어 있고,
상기 자성 나노입자 및 산화 그래핀의 표면에 플래티늄 나노입자가 고정되어 있는 플래티늄 나노입자-자성 나노입자-산화 그래핀 혼성체.

The magnetic nanoparticles are fixed on the surface of the graphene oxide,
Platinum nanoparticle-magnetic nano-particle-oxide graphene hybrid wherein platinum nanoparticles are fixed on the surfaces of the magnetic nanoparticles and the oxidized graphene.

제 1항에 있어서,
상기 자성 나노입자는 4nm 내지 6nm의 입자 직경을 가지며, 플래티늄 나노입자는 3nm 내지 5nm의 입자 직경을 가진 것을 특징으로 하는 플래티늄 나노입자-자성 나노입자-산화 그래핀 혼성체.
The method according to claim 1,
Wherein the magnetic nanoparticles have a particle diameter of 4 nm to 6 nm, and the platinum nanoparticles have a particle diameter of 3 nm to 5 nm.
제 1항에 있어서,
상기 자성 나노입자는 10wt% 내지 30wt%이고, 상기 플래티늄 나노입자는 10wt% 내지 30wt%인 것을 특징으로 하는 플래티늄 나노입자-자성 나노입자-산화 그래핀 혼성체.
The method according to claim 1,
Wherein the magnetic nanoparticles are 10 wt% to 30 wt%, and the platinum nanoparticles are 10 wt% to 30 wt%.
제 1항에 있어서,
상기 자성 나노입자는 산화철 또는 페라이트(ferrite)인 것을 특징으로 하는 플래티늄 나노입자-자성 나노입자-산화 그래핀 혼성체.
The method according to claim 1,
Wherein the magnetic nanoparticles are iron oxide or ferrite. The platinum nanoparticle-magnetic nanoparticle-oxide graphene hybrid according to claim 1, wherein the magnetic nanoparticle is iron oxide or ferrite.
제 4항에 있어서,
상기 산화철은 Fe2O3 또는 Fe3O4이고, 상기 페라이트는 CoFe2O4 또는 MnFe2O4인 것을 플래티늄 나노입자-자성 나노입자-산화 그래핀 혼성체.
5. The method of claim 4,
The iron oxide is Fe 2 O 3 or Fe 3 O 4 , and the ferrite is CoFe 2 O 4 or MnFe 2 O 4 , wherein the platinum nanoparticle-magnetic nano-particle-oxide graphene hybrid.
다음 단계를 포함하는 플래티늄 나노입자-자성 나노입자-산화 그래핀 혼성체의 제조방법:
(a) 자성 나노입자를 산화 그래핀에 고정시켜 자성 나노입자-산화 그래핀 혼성체를 제조하는 단계; 및
(b) 플래티늄 나노입자를 상기 자성 나노입자-산화 그래핀 혼성체에 고정시켜 플래티늄 나노입자-자성 나노입자-산화 그래핀 혼성체를 제조하는 단계.
A method for producing a platinum nanoparticle-magnetic nanoparticle-oxidized graphene hybrid comprising the steps of:
(a) fixing the magnetic nanoparticles to the oxidized graphene to produce a magnetic nanoparticle-oxidized graphene hybrid; And
(b) fixing the platinum nanoparticles to the magnetic nanoparticle-oxidized graphene hybrid to prepare a platinum nanoparticle-magnetic nanoparticle-oxidized graphene hybrid.
제 6항에 있어서, 상기 (a)단계의 고정은 FeCl3/FeCl2 용액을 산화 그래핀과 혼합하여 염기성 조건하에서 침전하는 것을 특징으로 하는 방법.
The method of claim 6, wherein the fixing of the step (a) is characterized in that the precipitate under basic conditions in combination with the oxidation Yes FeCl 3 / FeCl 2 solutions pin.
제 6항에 있어서, 상기 (b)단계의 고정은 먼저 에틸렌 글리콜 (ethylene glycol) 용액을 자성 나노입자-산화 그래핀과 혼합하여 분산시킨 후, H2PtCl66H2O를 증착시키는 것을 특징으로 하는 방법.
The method of claim 6, wherein the fixing of step (b) is performed by first mixing ethylene glycol solution with magnetic nanoparticles-graphene oxide and dispersing it, and then depositing H 2 PtCl 6 6H 2 O How to.
산화 그래핀의 표면에 자성 나노입자가 고정되어 있고,
상기 산화 그래핀 및 자성 나노입자 표면에 플래티늄 나노입자가 고정되어 있으며,
상기 산화 그래핀의 표면에 활성 에스테르가 고정되어 있는 활성 에스테르-플래티늄 나노입자-자성 나노입자-산화 그래핀 혼성체.
The magnetic nanoparticles are fixed on the surface of the graphene oxide,
Platinum nanoparticles are fixed on the surfaces of the graphene grains and the magnetic nanoparticles,
An active ester-platinum nanoparticle-magnetic nanoparticle-oxide graphene hybrid wherein the active ester is immobilized on the surface of the oxidized graphene.
제 9항에 있어서,
상기 자성 나노입자는 4nm 내지 6nm의 입자 직경을 가지며, 플래티늄 나노입자는 3nm 내지 5nm의 입자 직경을 가진 것을 특징으로 하는 활성 에스테르-플래티늄 나노입자-자성 나노입자-산화 그래핀 혼성체.
10. The method of claim 9,
Platinum nanoparticle-magnetic nanoparticle-oxide graphene hybrid characterized in that the magnetic nanoparticle has a particle diameter of 4 nm to 6 nm and the platinum nanoparticle has a particle diameter of 3 nm to 5 nm.
제 9항에 있어서,
상기 자성 나노입자는 산화철 또는 페라이트(ferrite)인 것을 특징으로 하는 활성 에스테르-플래티늄 나노입자-자성 나노입자-산화 그래핀 혼성체.
10. The method of claim 9,
Wherein the magnetic nanoparticles are iron oxide or ferrite. The active ester-platinum nanoparticle-magnetic nanoparticle-oxidized graphene hybrid according to claim 1, wherein the magnetic nanoparticle is iron oxide or ferrite.
제 10항에 있어서,
상기 산화철은 Fe2O3 또는 Fe3O4이고, 상기 페라이트는 CoFe2O4 또는 MnFe2O4인 것을 활성 에스테르-플래티늄 나노입자-자성 나노입자-산화 그래핀 혼성체.
11. The method of claim 10,
The iron oxide is Fe 2 O 3 or Fe 3 O 4 , and the ferrite is CoFe 2 O 4 Or MnFe 2 O 4 is an active ester-platinum nanoparticle-magnetic nanoparticle-oxide graphene hybrid.
제1항의 플래티늄 나노입자-자성 나노입자-산화 그래핀 혼성체에 N-(3-디메틸아미노프로필)-N'-에틸카르보디이미드 하이드로클로라이드와 N-하이드록시설포석시니이미드 소듐염을 반응시켜 플래티늄 나노입자-자성 나노입자-산화 그래핀 혼성체의 표면에 에스테르가 활성화된 활성 에스테르-플래티늄 나노입자-자성 나노입자-산화 그래핀 혼성체를 제조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 활성 에스테르-플래티늄 나노입자-자성 나노입자-산화 그래핀 혼성체의 제조방법.
Reacting the platinum nanoparticle-magnetic nanoparticle-oxidized graphene hybrid of claim 1 with N- (3-dimethylaminopropyl) -N'-ethylcarbodiimide hydrochloride and N-hydroxy pseudosuccinimide sodium salt Platinum nanoparticle-magnetic nanoparticle-oxide graphene hybrid on a surface of a platinum nanoparticle-magnetic nanoparticle-oxidized graphene hybrid material, wherein the active ester- Platinum nanoparticle - Magnetic nanoparticle - Method for producing oxidized graphene hybrid.
제 13항에 있어서,
상기 N-(3-디메틸아미노프로필)-N'-에틸카르보디이미드 하이드로클로라이드, N-하이드록시설포석시니이미드 소듐염, 플래티늄 나노입자-자성 나노입자-산화 그래핀 혼성체의 농도는 각각 20 ~ 200mM, 5 ~ 50mM, 1 ~ 2mg/mL인 것을 특징으로 하는 활성 에스테르-플래티늄 나노입자-자성 나노입자-산화 그래핀 혼성체의 제조방법.
14. The method of claim 13,
The concentrations of the N- (3-dimethylaminopropyl) -N'-ethylcarbodiimide hydrochloride, the N-hydroxy pseudocinnamide sodium salt and the platinum nanoparticle-magnetic nanoparticle-oxidized graphene hybrid were 20 Platinum nanoparticle-magnetic nanoparticle-oxidized graphene hybrid, characterized in that the active ester-platinum nanoparticle is in the range of 1 to 200 mM, 5 to 50 mM, and 1 to 2 mg / mL.
제 9항의 활성 에스테르-플래티늄 나노입자-자성 나노입자-산화 그래핀 혼성체를 항체와 반응시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 면역 진단방법.
A method for immunological diagnosis comprising the step of reacting the active ester-platinum nanoparticle-magnetic nanoparticle-oxidized graphene hybrid of claim 9 with an antibody.
산화 그래핀의 표면에 자성 나노입자가 고정되어 있고,
상기 자성 나노입자 및 산화 그래핀의 표면에 플래티늄 나노입자가 고정되어 있으며,
상기 산화 그래핀의 표면에 집적된 산화 효소가 고정되어 있는 산화 효소-플래티늄 나노입자-자성 나노입자-산화 그래핀 혼성체.
The magnetic nanoparticles are fixed on the surface of the graphene oxide,
Platinum nanoparticles are fixed on the surfaces of the magnetic nanoparticles and the oxidized graphene,
An oxidase-platinum nanoparticle-magnetic nanoparticle-oxidized graphene hybrid with an oxidized enzyme integrated on the surface of the oxidized graphene.
제 16항에 있어서,
상기 산화 효소는 포도당 산화효소, 콜레스테롤 산화효소, 갈락토스 산화효소, 피루베이트 산화효소 및 알코올 산화효소로 구성된 군에서 하나 이상 선택되는 것을 특징으로 하는 산화 효소-플래티늄 나노입자-자성 나노입자-산화 그래핀 혼성체.
17. The method of claim 16,
Wherein the oxidizing enzyme is selected from the group consisting of a glucose oxidase, a cholesterol oxidase, a galactose oxidase, a pyruvate oxidase and an alcohol oxidase, wherein the oxidase-platinum nanoparticle-magnetic nanoparticle-oxidized graphene Hybrid.
제 16항에 있어서,
상기 자성 나노입자는 4nm 내지 6nm의 입자 직경을 가지며, 플래티늄 나노입자는 3nm 내지 5nm의 입자 직경을 가진 것을 특징으로 하는 산화 효소-플래티늄 나노입자-자성 나노입자-산화 그래핀 혼성체.
17. The method of claim 16,
Platinum nanoparticle-magnetic nanoparticle-oxide graphene hybrid characterized in that the magnetic nanoparticle has a particle diameter of 4 nm to 6 nm and the platinum nanoparticle has a particle diameter of 3 nm to 5 nm.
제 16항에 있어서,
상기 산화효소 및 플래티늄 나노입자-자성 나노입자-산화 그래핀 혼성체의 농도는 각각 1 ~ 5mg/mL 및 1 ~ 2mg/mL인 것을 특징으로 하는 산화 효소-플래티늄 나노입자-자성 나노입자-산화 그래핀 혼성체.

17. The method of claim 16,
Wherein the concentration of the oxidizing enzyme and the platinum nanoparticle-magnetic nanoparticle-oxidized graphene hybrid are 1 to 5 mg / mL and 1 to 2 mg / mL, respectively, wherein the oxidase-platinum nanoparticle-magnetic nanoparticle- Pin hybrid.

제 16항에 있어서,
상기 자성 나노입자는 산화철 또는 페라이트(ferrite)인 것을 특징으로 하는 산화 효소-플래티늄 나노입자-자성 나노입자-산화 그래핀 혼성체.
17. The method of claim 16,
Wherein the magnetic nanoparticles are iron oxide or ferrite. The oxidized enzyme-platinum nanoparticle-magnetic nanoparticle-oxidized graphene hybrid according to claim 1, wherein the magnetic nanoparticle is iron oxide or ferrite.
제 20항에 있어서,
상기 산화철은 Fe2O3 또는 Fe3O4이고, 상기 페라이트는 CoFe2O4 또는 MnFe2O4인 것을 산화 효소-플래티늄 나노입자-자성 나노입자-산화 그래핀 혼성체.
21. The method of claim 20,
The iron oxide is Fe 2 O 3 or Fe 3 O 4 , and the ferrite is CoFe 2 O 4 Or MnFe 2 O 4 is an oxidase-platinum nanoparticle-magnetic nanoparticle-oxidized graphene hybrid.
제 1항의 플래티늄 나노입자-자성 나노입자-산화 그래핀 혼성체에 산화 효소를 집적시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 산화 효소-플래티늄 나노입자-자성 나노입자-산화 그래핀 혼성체의 제조방법.
A method for producing an oxidase-platinum nanoparticle-magnetic nanoparticle-oxidized graphene hybrid according to claim 1, comprising the step of accumulating an oxidase in the platinum nanoparticle-magnetic nanoparticle-oxidized graphene hybrid of claim 1.
제 22항에 있어서,
상기 산화 효소는 포도당 산화효소, 콜레스테롤 산화효소, 갈락토스 산화효소, 피루베이트 산화효소 및 알코올 산화효소로 구성된 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
23. The method of claim 22,
Wherein said oxidizing enzyme is selected from the group consisting of glucose oxidase, cholesterol oxidase, galactose oxidase, pyruvate oxidase and alcohol oxidase.
제 16항의 산화 효소-플래티늄 나노입자-자성 나노입자-산화 그래핀 혼성체를 발색기질과 반응시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 발색 진단 방법.
A method for color development diagnosis comprising the step of reacting the oxidase-platinum nanoparticle-magnetic nanoparticle-oxidized graphene hybrid according to claim 16 with a chromogenic substrate.
제 24항에 있어서,
상기 발색기질은 ABTS, TMB, o-페닐렌디아민 디하이드로클로라이드(o-phenylenediamine dihydrochloride, OPD), 3,3'-디아미노벤지딘(3,3'-diaminobenzidine, DAB) 및 10-아세틸-3,7-디하이드록시페녹사진(10-acetyl-3,7-dihydroxyphenoxazine)로 이루어진 군에서 1종 이상 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
25. The method of claim 24,
The coloring substrate may be selected from the group consisting of ABTS, TMB, o-phenylenediamine dihydrochloride (OPD), 3,3'-diaminobenzidine (DAB) and 10- (10-acetyl-3, 7-dihydroxyphenoxazine). &Lt; / RTI &gt;
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