바이오센서의 원리와 구성
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작성일 22-10-31 00:13
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바이오센서의 원리와 구성
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바이오센서의 원리와 구성
1. 바이오센서의 원리
기본적으로 바이오센서의 원리는 효소를 이용하면 화학 물질을 선택적으로 식별할 수가 있다는 점에서 기인한다. 이것은 효소막으로의 화학 물질, 즉 기질의 확산량 및 소자위에서 생성 혹은 소비되는 기질 혹은 생성물 사이에 평형이 성립하기 때문이다 따라서 정상 전류값 혹은 정상 전위값을 측정(測定) 하여 화학 물질 농도와의 검량선을 구하여 두고, 이 검량선을 기준으로 미지 농도의 화학 물질 농도를 측정(測定) 하는 것이 정상법으로 자주 이용된다 한편, 전류 혹은 전위의 증가 내지 감소 속도와 화학 물질 농…(drop)
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다. 전극을 이용할 경우 전기신호로 변환하는 방식으로는 전위 측정(測定) 형과 전류측정(測定) 형의 두가지 방법으로 대별된다
전위측정(測定) 형(potentiometry)이란 각각의 이온 선택성 감응막에 생기는 막전위차로 효소 reaction response에 관여하는 각종 이온의 농도등을 측정(測定) 하는 방식으로, 전극으로는 수소 이온 전극, 암모늄 이온 전극, 혹은 암모니아 가스 전극, 이산화탄소 전극 등이 사용된다 한편, 전류 측정(測定) 형(amperometry)이란 전극에서 효소 reaction response에 의해 소비 혹은 생성되는 물질, 즉 전극에서 쉽게 reaction response하는 물질 혹은 감응하는 물질의 전극 reaction response에서 얻어지는 전류 값을 측정(測定) 하는 방식으로, 전극으로는 산소 전극, 연료 전지등이 사용된다 전류 측정(測定) 형의 경우에는 전류값이, 전위 측정(測定) 형의 경우에는 전위값이 얻어진다.
효소의 촉매 기능을 이용하여 화학 물질을 식별하는 경우에는 이들의 reaction response에서 생성, 혹은 소비되는 화학 물질을 측정(測定) 하기 위해 전극이 사용된다
1) 전극형 바이오센서
물리화학 디바이스로 전극을 이용하는 바이오센서를 전극형 바이오센서라고 한다. 각종 물리화학 디바이스가 센서의 트랜스듀서로 이용되고 있으며 그 중에서 가장 많이 이용되는 것은 전극이다. 효소를 고정화한 전극을 기질이 포함된 용액에 담그면 그 때 얻어지는 전류값 혹은 전위값은 어느 정상값에 도달한다. 이 식별결과를 전기 신호로 변환시키는 것이 물리화학 디바이스이다.
