전기화학 효소 바이오센서의 직접전자전달 및 나노전극 통합 연구

Integrated electrochemical enzymatic biosensors for direct electron transfer

연구 내용

표면발현 효소와 전도성 나노전극을 결합하여 직접전자전달을 구현하고, 소분자 바이오마커를 전기화학적으로 민감·선택 검출하는 연구

전기화학 바이오센서에서 효소 활성 부위를 전극에 효과적으로 연결하기 위해 표면발현 기반 효소 고정화 전략을 적용합니다. autodisplayed 세포를 전극 표면에 배치하고, polyelectrolyte interlayer와 같은 계면 조절층을 사용하여 전자 전달 저항을 낮추는 설계를 수행합니다. 또한 phage display로 형성한 전도성 nanomesh를 도입해 효소의 직접전자전달을 촉진하고, graphene 전극 및 전해질 계면 최적화를 통해 포도당-6-인산, 콜레스테롤, 요소와 같은 타깃을 선택적으로 정량합니다. PTFE 막 기반 고정화처럼 운영 환경에 맞춘 소자 구조도 함께 개발합니다.

관련 프로젝트

1건

연구 흐름

초기에는 표면발현 효소를 이용한 전기화학 바이오센서 구성 가능성을 확보하고, 직접전자전달 성능을 좌우하는 계면 조건을 도출하기 위한 기반 연구를 수행했습니다. 이후 phage display 기반 전도성 나노구조와 계면층(폴리전해질 interlayer)을 조합하여 신호를 증폭하는 방향으로 발전했습니다. 최근에는 그래핀 전극과 microneedle 기반 간질액 채취 시스템을 결합하고, 다양한 효소(ChOx, G6PDH, urease)를 적용해 소분자 바이오마커의 비침습 또는 실사용 조건에 가까운 평가로 확장하는 흐름을 보입니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

직접전자전달형 소분자 바이오센서
그래핀 전극 기반 전기화학 진단
microneedle 연계 간질액 모니터링
계면층 최적화를 통한 감도 향상
효소 고정화용 막/전극 플랫폼
전도성 나노메시 기반 전자전달 모듈
방해물질 저감 선택검출 설계
포터블 헬스케어 측정 장치
연속 모니터링용 전극 재사용 전략
체액 유사 매트릭스 평가 프로토콜