효소 기반 전기화학 대사 바이오마커 정량 및 당화 단백질 검출 연구
Enzyme-based Electrochemical Quantification of Metabolic Biomarkers and Glycated Proteins
연구 내용
혈액의 포도당, 젖산, 렙틴 및 HbA1c(당화혈색소)를 소량 시료에서 정량하는 전기화학 바이오센서 개발 연구
효소 촉매 반응과 전극 반응을 결합해 혈액 기반 대사 지표를 정량하는 전기화학 바이오센서 연구를 수행합니다. glucose oxidase 및 lactate oxidase를 활용한 다중(dual) 전극 설계로 단일 점적(소량 혈액)에서 연속 측정을 구현하고, o-Phenylenediamine 및 HRP 기반 전기화학 신호를 이용해 렙틴을 분석합니다. 또한 4-mercapto-phenyl boronic acid를 이용한 affinity 결합으로 당화혈색소 및 당화알부민을 선택적으로 측정하는 접근을 포함합니다. 이를 통해 POCT 수준의 센서 신뢰성을 지향하는 전극·반응·분석 절차를 정립합니다.
관련 연구 성과
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연구 흐름
초기에는 screen-printed electrode를 기반으로 효소 반응을 전기화학 신호로 변환하는 센서 구조를 확립하고, 단일 혈액 시료에서 포도당과 젖산을 동시에 정량하는 dual 전극 방식으로 측정 절차를 단순화했습니다. 이후 렙틴 표적에 대해 sandwich ELISA 개념을 전기화학에 접목하여 선택성과 안정성을 높이는 방향으로 확장했습니다. 이후에는 boronic acid affinity를 활용해 HbA1c 및 glycated albumin의 선택적 검출 전략을 마련하고, 검출 범위와 측정 해석을 보완하는 연구를 진행했습니다. 최근에는 당화 단백질 표적 중심으로 센서 성능과 표적 특이성 강화를 이어가고 있습니다.
활용 가능성
활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.
- 현장 혈당 대사 모니터링
- 젖산/포도당 지표 기반 체중 변화 추정
- 당뇨 관련 당화단백질 선별검사
- 비만 바이오마커 정량 진단
- 소량 혈액 POCT 분석 플랫폼
- 다중 대사 패널 센서 설계
- 전극 카트리지형 센싱 모듈
- 임상 샘플 기반 교정 프로토콜
- 효소 고정화 전극 제조 공정
- 진단 보조용 농도 판독 알고리즘