KR101884832B1 - 전기화학적 검출방법에 의한 알레르겐 검출 장치 - Google Patents
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Abstract
Description
상기 작업전극은 (-)전하를 띠는 고분자로 코팅된 코팅층을 더 포함하며,
상기 코팅층의 정전기력으로 (-)전하를 띠는 방해물질의 접근을 억제하고, 세로토닌의 선택적 검출이 가능한 것이 특징이다.
또한, 본 발명에 따른 세로토닌 검출용 전기화학 센서에서,
상기 코팅층은, 상기 작업전극에서 세로토닌의 산화반응 시 (-)전하를 띠는 방해물질의 백그라운드 상승을 방지하고, 상기 센서의 감도 저하를 방지하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 세로토닌 검출용 전기화학 센서에서,
상기 코팅층은, 기공 또는 패턴이 형성되어, 세로토닌이 상기 작업전극에 상기 코팅층을 통해 접촉 및 직접 접촉하도록 하고, (-)전하를 띠는 방해물질의 접근은 차단하여 상기 센서의 감도를 향상시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 세로토닌 검출용 전기화학 센서에서,
상기 코팅층은, 상기 작업전극의 전극 패턴과 코팅층 패턴이 교번하여 형성되어, 세로토닌은 상기 작업전극에 직접 접촉하도록 하고, (-)전하를 띠는 방해물질의 접근은 차단하여 상기 센서의 감도를 향상시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 세로토닌 검출용 전기화학 센서에서,
상기 센서는 상기 기준전극에 전위를 인가하는 자동전위조절장치를 포함하되, 상기 자동전위조절장치는 0 내지 1.0 V의 범위의 전위를 자동으로 조절하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 세로토닌 검출용 전기화학 센서에서,
상기 세로토닌의 산화반응은 0.3 V 내지 0.4 V의 전위에서 일어나는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 세로토닌 검출용 전기화학 센서에서,
상기 코팅층은 양전하 이온교환 고분자로 이루어지고, 상기 양전하 이온교환 고분자는 나피온인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 세로토닌 검출용 전기화학 센서에서,
상기 센서는 전류변화를 측정하는 대조전극을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 세로토닌 검출용 전기화학 센서에서,
상기 코팅층을 포함한 작업전극을 포함하는 센서를 이용하여 측정한 세로토닌의 전류치는 검사기관에서 측정한 IgE항체값과 동일한 양상을 나타내는 상관관계가 있는 것을 특징으로 한다.
이와 같이 형성된 코팅층은 작업전극에서 세로토닌의 산화반응 시 (-)전하를 띠는 방해물질의 백그라운드 상승을 방지하여 센서의 감도 저하를 방지하게 된다. 또한, 기공 또는 패턴이 형성된 코팅층은, 세로토닌으로 하여금 작업전극에 코팅층을 통해 접촉 및 직접 접촉하도록 하고, (-)전하를 띠는 방해물질의 접근을 차단하여 센서의 감도를 향상시키게 된다.
또한, 작업전극의 전극 패턴과 코팅층 패턴이 교번하여 형성된 코팅층 경우에는, 세로토닌이 작업전극에 직접 접촉하도록 하고, (-)전하를 띠는 방해물질의 접근은 차단하여 센서의 감도를 향상시키게 됨은 명백하다.
도 1b는, 세로토닌의 전류치를 측정하는 방법을 나타낸 전기화학센서의 개념도이다:
1: 전압인가장치;
2: 기록계;
3: 미세전극;
4: 작업전극;
5: 대조전극;
6: 기준전극;
7: 시료.
도 2는, 세포토닌의 산화반응식 및 세로토닌의 순환 전압 전류 곡선(cyclic voltammogram)에서 전류 피크를 나타낸 그래프이다.
도 3은, 나피온으로 코팅된 작업전극을 포함하는 센서(A)와 나피온으로 코팅되지 않은 작업전극을 포함하는 센서(B)에서의 아스콜빈산 유래 순환 전압 전류 곡선(cyclic voltammogram)이다.
도 4는, 나피온으로 코팅된 작업전극을 포함하는 센서에서, 아스콜빈산과 세로토닌이 함께 존재하는 경우 순환 전압 전류 곡선(cyclic voltammogram)이다.
도 5는, 나피온으로 코팅된 작업전극을 포함하는 센서(A)와 나피온으로 코팅되지 않은 작업전극을 포함하는 센서(B)에서 백그라운드 감소 효과를 확인한 혈액의 순환 전압 전류 곡선(cyclic voltammogram)이다.
도 6은, IgE 항체값에 따라 알레르기 양성반응을 나타내는 혈액 및 음성반응을 나타내는 혈액에 대해, 나피온으로 코팅된 작업전극을 포함하는 센서에서 세로토닌 산화전위 인가시 흐르는 산화전류값은 나타낸 그래프이다.
구분 | 성별(나이) | 알레르겐 종류 | 전류치(nA) | IgE 항체값(UA/ml) |
a | 여성 (30) | 소나무 | 38.6 | 4.70 |
진드기 | 130.3 | 60.00 | ||
b | 남성 (24) | 소나무 | 0.6 | 0.34< |
진드기 | 86.8 | 48.06 | ||
c | 남성 (24) | 소나무 | 0.7 | 0.34< |
진드기 | 0.4 | 0.34< |
그룹 | 성별(나이) | 전류치(nA) | IgE 항체값(UA/ml) | 증세 |
A그룹 | 남(23) | 707.1 | 86.1 | + |
여(33) | 492.6 | 60.0 | + | |
여(24) | 399.1 | 48.6 | + | |
여(25) | 82.1 | 10.0 | + | |
남(25) | 81.3 | 9.9 | + | |
남(28) | 56.6 | 6.9 | + | |
남(35) | 10.7 | 1.3 | + | |
B그룹 | 남(36) | -0.2 | 0.34< | - |
남(29) | 1.1 | 0.34< | - | |
여(26) | -0.7 | 0.34< | - | |
여(29) | 0.3 | 0.34< | - | |
남(23) | -0.7 | 0.34< | - | |
여(23) | -4.8 | 0.34< | - | |
C그룹 | 남(24) | 13.1 | 0.34< | ±, + |
여(26) | 12.3 | 0.34< | ±, + |
Claims (10)
- 세로토닌의 산화반응이 일어나는 작업전극; 및 전압이 인가되는 기준전극을 포함하되, 세로토닌의 산화전위 인가시 흐르는 산화전류를 측정하여 세로토닌의 유무 또는 농도를 확인하기 위한 세로토닌 검출용 전기화학 센서에 있어서,
상기 작업전극은 (-)전하를 띠는 고분자로 코팅된 코팅층을 더 포함하며,
상기 코팅층의 정전기력으로 (-)전하를 띠는 방해물질의 접근을 억제하고, 세로토닌의 선택적 검출이 가능한 것이 특징이며,
상기 코팅층은,
기공 또는 패턴이 형성되어, 세로토닌이 상기 작업전극에 상기 코팅층을 통해 접촉 및 직접 접촉하도록 하고, (-)전하를 띠는 방해물질의 접근은 차단하여 상기 센서의 감도를 향상시키는 것을 특징으로 하는 세로토닌 검출용 전기화학 센서.
- 제1 항에 있어서, 상기 코팅층은,
상기 작업전극에서 세로토닌의 산화반응 시 (-)전하를 띠는 방해물질의 백그라운드 상승을 방지하고, 상기 센서의 감도 저하를 방지하는 것을 특징으로 하는 세로토닌 검출용 전기화학 센서.
- 삭제
- 제1 항에 있어서, 상기 코팅층은,
상기 작업전극의 전극 패턴과 코팅층 패턴이 교번하여 형성되어, 세로토닌은 상기 작업전극에 직접 접촉하도록 하고, (-)전하를 띠는 방해물질의 접근은 차단하여 상기 센서의 감도를 향상시키는 것을 특징으로 하는 세로토닌 검출용 전기화학 센서.
- 제1 항에 있어서,
상기 센서는 상기 기준전극에 전위를 인가하는 자동전위조절장치를 포함하되, 상기 자동전위조절장치는 0 내지 1.0 V의 범위의 전위를 자동으로 조절하는 것을 특징으로 하는 세로토닌 검출용 전기화학 센서.
- 제1 항, 제2 항, 제4 항 또는 제5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 세로토닌의 산화반응은 0.3 V 내지 0.4 V의 전위에서 일어나는 것을 특징으로 하는 세로토닌 검출용 전기화학 센서.
- 제6 항에 있어서,
상기 코팅층은 양전하 이온교환 고분자로 이루어지고, 상기 양전하 이온교환 고분자는 나피온인 것을 특징으로 하는 세로토닌 검출용 전기화학 센서.
- 제6 항에 있어서,
상기 센서는 전류변화를 측정하는 대조전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 세로토닌 검출용 전기화학 센서.
- 제6 항에 있어서,
상기 코팅층을 포함한 작업전극을 포함하는 센서를 이용하여 측정한 세로토닌의 전류치는 검사기관에서 측정한 IgE항체값과 동일한 양상을 나타내는 상관관계가 있는 것을 특징으로 하는 세로토닌 검출용 전기화학 센서.
- 제9 항에 기재된 세로토닌 검출용 전기화학 센서를 구비한 세로토닌 검출용 키트.
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