Development of electrochemical biosensor for determination of galactose

남학현; 박갑수; 조순삼; 권덕; 이재선; 차근식

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P-ISSN1225-0163
E-ISSN2288-8985
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E-ISSN 2288-8985

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20권 5호

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갈락토오즈 측정을 위한 전기화학적 바이오센서 개발

Development of electrochemical biosensor for determination of galactose

분석과학 / Analytical Science and Technology, (P)1225-0163; (E)2288-8985

2007, v.20 no.5, pp.393-399

남학현 (광운대학교)
박갑수 (광운대학교 자연과학대학 화학과)
조순삼 (광운대학교 자연과학대학 화학과)
권덕 (광운대학교 자연과학대학 화학과)
이재선 (광운대학교 자연과학대학 화학과)
차근식 (광운대학교 자연과학대학 화학과)

남학현, 박갑수, 조순삼, 권덕, 이재선, & 차근식. (2007). 갈락토오즈 측정을 위한 전기화학적 바이오센서 개발. , 20(5), 393-399.

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초록

본 연구에서는 갈락토오즈의 현장검사(point-of-care testing, POCT)를 위한 일회용 갈락토오즈 바이오센서 개발에 관해 논하고자 한다. Galactose oxidase(GAO)와 horseradish peroxidase(HRP) 두 효소를 0.05 M phosphate 완충용액에 용해시킨 후 스크린 프린팅(screen printing) 방법으로 제작한 전극위에 고정화하여 센서를 제작하였다. 이렇게 제작된 센서를 이용하여 $100{\mu}L$ 이하의 시료를 이용하여 갈락토오즈를 90초 이내에 측정하였다. 전극에서의 반응을 최적화하기 위하여 GAO 효소가 가장 우수한 활성을 나타내는 pH 7.0 완충용액을 이용하여 GAO와 HRP 효소를 1:1로 고정화하고, 1mM 1,1'-ferrocene-dimethanol 전자전달매개체를 도입하여 센서를 제작하였다. 유리 탄소전극의 경우 100 mV (vs Ag/AgCl), 스크린 프린트된 전극의 경우 -100 mV(vs Ag/AgCl)의 인가전압을 적용하였다. 본 연구에 의해 개발된 센서는 $0{\sim}400{\mu}M$의 갈락토오즈 농도에 대하여 우수한 직선성($r^2$

keywords: galactose biosensor, galactosemia, screen-printed carbon paste electrodes, point-of-care testing, galactose oxidase, horseradish peroxidase.... .

Abstract

In principle, the blood galactose level may be determined conveniently with a strip-type biosensor similar to that for glucose. In this study, we describe the development of a disposable galactose biosensor strip for point-of-care testing. The sensor strip is constructed with screen-printed carbon paste electrode (SPCE) and sample amount (< $100{\mu}L$). The developed strip the galactose level in less than 90 s using bienzymatic system of galactose oxidase (GAO) and horseradish peroxidase (HRP). The effects of pH, mediator (1,1-ferrocenedimethanol) concentration, ratio of enzymes, and applied potential were determined preliminarily with glassy carbon electrodes, and optimized further with the strip-type electrodes. The sensor exhibits linear response in the range of $0{\sim}400{\mu}M$ ($r^2$

keywords: galactose biosensor, galactosemia, screen-printed carbon paste electrodes, point-of-care testing, galactose oxidase, horseradish peroxidase

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